Brevet FR2567119A1 — publié le 19860110

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'agrégats stabilisés faiblement absorbants à partir de déchets de bois ou autres matériaux ou matières, simples ou composites, constitués de fibres ligno-cellulosiques ou contenant un certain pourcentage de telles fibres. Le procédé de base de fabrication d'agrégats stabilisés à partir de déchets de bois ou autres matières présentant des fibres ligno-cellulosiques est exploité depuis plusieurs années et donne des résultats satisfaisants. Ces agrégats stabilisés offrent un vaste champ d'applications dans divers domaines. Les nombreuses possibilités d'utilisation de ces agrégats résultent de leurs propriétés physiques: isolation thermique et phonique, absoption hygrométrique, pouvoir régénérant des sols, résistance au feu etc... Si l'absoption hygrométrique est recherchée dans quelques applications : substrat de culture, chapes extérieures..., elle s' avère moins intéressante dans des applications particulières en bâtiment telles que l'isolation par remplissage et les mortiers de chapes ou de cloisons isolantes et, de façon générale, à degré moindre, dans les mélanges et compositions à base de ciment ou autre.liant hydraulique.. En effet, la quantité d'eau nécessaire au mouillage du ciment est absorbée partiellement par les agrégats qui ne restituent l'eau qu'en ambiance sèche, c'est-à-dire après prise du ciment. Dans la réalisation de mortiers de chapes ou de cloisons isolantes, cette propriété constitue un réel inconvénient. L'absorption risque en effet d'empêcher ou de réduire l'hydratation des ciments ou liants hydrauliques et d'en modifier les propriétés physiques et mécaniques. On est donc obligé de mouiller abondamment les agrégats jusqu1 à saturation avant leur utilisation dans le mélange. Outre cette opération supplémentaire peu souhaitable dans les pays où l'eau est rare, la durée de séchage s'en trouve largement augmentée. L'idée générale de la présente invention consiste à incorporer dans un des sels agissant pendant le traitement chimique de base lors de la fabrication des agrégats, un agent de durcissement, par exemple du bioxyde de silicium et de prévoir la fixation ultérieure d'un plastifiant hydrofuge et d'un laitier de haut fourneau ou d'une laitance de ciment en enrobage final hydrofuge. Le produit ainsi élaboré se prête mieux au mélange avec les liants habituels utilisés en bâtiment. Il améliore les propriétés mécaniques du mélange et diminue son temps de séchage. Les caractéristiques de l'invention et autres avantages sont consignés dans la description qui suit effectuée à titre d'exemple non limitatif. L'invention a pour but de limiter la capacité d'absorption des agrégats stabilisés par addition d'un agent de durcissement au traitement chimique de base et par traitement ultérieur d'imprégnationenrobage. Les déchets de bois ou, plus généralement, de toute matière ligno-cellulosique sont admis dans une unité primaire de réduction mécanique, par exemple une découpeuse de scierie à couteaux qui a pour but de former des morceaux grossièrement calibrés du type plaquettes, à dimensions de l'ordre du centimètre. Ces plaquettes sont admises dans un concasseur à marteaux ou tout autre organe équivalent dont les disques portent des marteaux et tournent dans le même sens à une vitesse de l'ordre de 3.000 t/mn. Les marteaux du concasseur assurent un défibrage et un écrasement efficace et suffisant des fibres. Après un calibrage par criblage, avec ou sans vibreur, les parcelles élémentaires dont les dimensions approximatives varient dans les limites suivantes, de 2 à 10 mm, subiront les traitements thermiques et chimiques suivants. Le bois ou les matières fibreuses ainsi écrasés et défibrés se présente en parcelles élémentaires amenées par convoyage mécanique ou pneumatique jusqu'à une unité de pyrolyse. A titre d'exemple, les parcelles élémentaires sont projetées dans un courant d'air chaud à l'entrée d'un tunnel chauffant qu'elles traverseront pendant une durée d'environ trois minutes. Ce tunnel peut être constitué par un four rotatif à vis dans lequel la température décroît depuis l'entrée entre 7008OO0 C Jusqu a son extrémité de sortie à environ 60-80 C. Le générateur de chaleur est, par exemple, un brûleur à mazout ou à gaz à air soufflé, de puissance adaptée avec brûlage additionnel des fines particules de bois ou de matières combustibles récupérées au criblage et à la sortie du four. Ce traitement thermique a pour but de dégazer, de purifier et de stériliser le bois et les autres matières ligno-cel8ulosiques avec élimination des parasites de toutes sortes. Ce traitement thermique fait éclater les fibres et réalise ainsi la préparation adaptée pour le traitement chimique ultérieur au cours duquel les solutions doivent pénétrer jusqu'au coeur de la matière. Le traitement chimique consiste à faire réagir successivement deux solutions pour l'obtention, au sein même de la matière, d'un précipité coagulant parfaitement dur qui immobilisera les fibres du bois en les emprisonnant dans une matière aussi dure que de la roche. On reprendra ci-après, dans ses grandes caractéristiques, le traitement chimique de base tel que protégé par une demande de brevet antérieure. A la sortie du four, le produit encore chaud est acheminé à température ambiante et admis dans un malaxeur linéaire à vis où il subit deux imprégnations successives par arrosage à l'aide de rampes de pulvérisation supérieures disposées le long du malaxeur. Sur la première partie du trajet, on pratique un premier arrosage, à température ambiante, d'une solution de concentration comprise entre 2 et 10 % en poids d'un sel de calcium, de préférence jusqu'à pénétration et absoption complètes. La température du produit peut varier entre 300 C et 600 c. Au bout de 2 à 5 minutes, la saturation est atteinte. Le produit traité a traversé la première partie du four. La deuxième imprégnation est réalisée de la même façon, à température ambiante, par pulvérisation haute le long de la deuxième partie du malaxeur. Selon le procédé de base, on utilise pour cette deuxième pulvérisation du silicate d'un métal alcalin, de préférence du silicate de sodium ou du silicate de potassium en concentration comprise entre 2 % et 15 % en poids, mais de préférence 10 %. L'imprégnation s'effectue pendant la durée de transit soit pendant environ trois minutes. Selon le présent perfectionnement, on utilise pour cette deuxième pulvérisation, une suspension composée formée, en proportions égales, par une solution du silicate soluble choisi et un agent de durcissement non soluble dispersé dans ladite solution dont la concentration en silicate est égale ou voisine à celle du procédé de base. L'agent de durcissement employé est du bioxyde de silicium, mais tout agent équivalent peut convenir. Cet agent a pour but d'améliorer l'isolation des fibres avec le milieu extérieur. Durant la réaction, il se forme au plus profond des agrégats traités du silicate de calcium et un ou plusieurs composés des différents sels en présence avec le bioxyde de silicium et surtout une fixation du bioxyde de silicium au sein même de la matière. On fait subir aux agrégats ainsi formés le double traitement ultérieur suivant. On pratique un premier traitement ultérieur d'étanchéisation. On produit à la suite, dans le même malaxeur, à température ambiante et sur le produit encore chaud entre 200 et 600, une troisième pulvérisation d'une dispersion d'un produit plastifiant, par exemple à base de résine synthétique du type styrène-acryl ou équivalente, qui a pour but de créer autour des agrégats un film protecteur de plastification formant une cloison vraiment étanche qui supprime les reprises d'humidité. Le produit employé est hydrofuge mais perméable à la vapeur d'eau, ce qui permet l'assèchement complet du noyau de chaque agrégat après traitement. On l'emploie à raison de 2,5 - 5 Kg de résine par m3 de produit en dispersion dans 25 litres d'eau. Le film ainsi créé possèdera une faible épaisseur de l'ordre d'un dixième de millimètre. On a réalisé avec le traitement de base et le premier traitement ultérieur ci-dessus, d'une part une immobilisation et stabilisation parfaites des fibres et, d'autre part, une limitation importante de la capacité à absoption en milieu. On pratique ensuite le deuxième traitement ultérieur qui est un traitement d'enrobage pour améliorer l'aptitude à liaison avec les liants hydrauliques habituels utilisés en bâtiment. On décrira ci-après un exemple de traitement d'enrobage applicable sur des agrégats recouverts de leur peau en film synthétique. On fait passer les agrégats encore chauds dans un bain de saupoudrage silico-calcaire composé, par exemple, des produits suivants selon les x proportions ci-après 1/4 de chaux vive 1/2 de laitier de hauts fourneaux 1/4 de bioxyde de silicium. Réalisé sur le produit chaud, ce traitement permet de constituer autour des agrégats une carapace isolante et réfractaire montrant une aptitude caractérisée à la liaison avec les principaux liants hydrauliques utilisés en bâtiment pour la fabrication des mortiers ou bétons isolants. Bien entendu, selon les applications on ne pratiquera que l'un ou l'autre des traitements ultérieurs et ceci à des degrés différents; De plus, divers traitements de finition peuvent être appliqués, notamment une coloration noire pour des besoins d'absorption thermique ou un revêtement de protection mécanique résistant aux chocs. Ce nouveau produit apporte un progrès important dans la fabrication des mortiers et bétons destinés à confectionner des chapes et cloisons isolantes que l'on peut réaliser avec les liants hydrauliques habituels sans mise en oeuvre de moyens spéciaux ou de précautions particulières à observer. L'invention a été décrite ci-dessus en détail; il est bien entendu que diverses variantes directes, modifications d'ordre secondaire et autres changements non brevetables ne sauraient échapper à la présente protection et entrent au contraire pleinement dans son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'agrégats stabilisés faiblement absorbants à partir de déchets de bois mettant en oeuvre le procédé de base comprenant un traitement mécanique par réduction-calibrage, écrasement et défibrage, un traitement thermique par passage dans un four rotatif à température décroissante entre 8000C et 600C, un traitement chimique par double imprégnation selon deux actions successives d'une solution d'un sel de calcium puis d'un silicate soluble caractérisé en ce que l'on -incorpore à la solution de deuxième imprégnation un agent de durcissement dans des proportions égales ou voisines à la quantité utilisée de sel de calcium. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'agent de durcissement est du bioxyde de silicium. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on fait-subir au produit un traitement ultérieur d.'étanchéisation puis d'enrobage. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on pratique sur le produit encore chaud une troisième pulvérisation d'une dispersion d'un produit plastifiant. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le produit plastifiant est à base de résine synthétique du type styrène-acryl. 6. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on pratique sur le produit encore chaud soit directement soit après le traitement d'étanchéisation un bain de saupoudrage silico-calcaire. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le bain de saupoudrage est constitué des produits suivants 1/4 de chaux vive . 1/2 de laitier de hauts fourneaux 1/4 de bioxyde de silicium