Brevet FR2563770A1 — publié le 19851108

PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS CONSTITUES AU MOINS EN PARTIE DE MATERIAU EX PANSE ET PRODUITS OBTENUS SELON CE PROCEDE. PROCEDE. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de produits constitués, au moins en partie par un matériau organique ou minéral expansé tel que du polyuréthane du beton, plus généralement un matériau qui, initialement sous forme liquide, devient moussant, sous l'action d'un gent spécifique, puis durcit. On salt que ces produits sont utilisés a des fins d'isolation thermique ou phonique le plus ha-b#%tue il ement sous forme de panneaux pins. La fabrication de tels panneaux est bien connu Elle consiste à couler le produit liquide et a l'étaler sur un support entraîné par translation a vitesse constante, aussi uniformément que possible. En cours d'expansion, le produit passe successivement de l'état liquide l'état "crémeux", puis à l'état de mousse molle et enfin a l'état de mousse dure. Dans la technique classique, le réactif liquide est déposé sur une feuille support par des mouvements transversaux, par rapport au défilement de la feuille support, de la tête de coulée du liquide de sorte que la répartition initiale n'est pas uniforme. Il se forme ainsi des emprisonnements de gaz et des bourrelets se traduisant par des festons latéraux et les panneaux obtenus ne sont pas homogènes ce qui se traduit par des chutes et des pertes. Celà résulte, en particulier de ce que 1' expansion se produit dans un premier temps dans une direction perpendiculaire au support pour occuper toute la hauteur disponible, puis, latéralement pour remplir les espaces restés libres et, en particulier les bords. Différentes solutions ont déjà été proposées pour tenter de pallier ces inconvénients. Le Brevet Français N 1.525.046 décrit un procédé dans lequel on coule le mélange liquide a partir d'une ou plusieurs têtes de coulée fixes, le mélange étant réparti uniformément par la pression de rouleaux sur la feuille support, une seconde feuille étant maintenue parallèlement à la première pour former une sorte de coffrage pour l'expansion de la mousse. Afin de résoudre le problème des bords, les deux feuilles parallèles sont réunies bord à bord par collage, soudure, sertissage de maniare à former une enceinte close. Ces feuilles constituent les parements des panneaux, le matériau expansé en cOnstituant I'ame. Le calibrage des panneaux est réalisé par des moyens mécaniques. Le complexe pénètre dans un premier dispositif conformateur, puis, dans un convoyeur oh s'effectuent la mise en forme et la polymérisation des panneaux. Les dispositifs convoyeur et conformateur se présente sous forme de bandes continues qui appliquent les parements sur le matériau en expansion. En raison de la mauvaise planéité due à des tensions longitudinales des feuilles constituant les parements, des plis ont tendance à se former notamment au point de contact du panneau en formation avec la bande supérieure du convoyeur et avec le plateau de calibrage, en particulier sur le parement supérieur.Afin d'éviter la formation de tels plis, le Brevet Français N 71.04913 propos d'utiliser des bandes transporteuses de convoyage et de calibras constituées d'un matériau mince et flexible tel que du téréphtal de diéthylèneglycol, souple et déformable dans toutes les directions, sous forme de bandes sans fin. Malheureusement, le problème des bords reste entier et il est souvent nécessaire de les raboter latéralement pour obtenir des panneaux homogènes. En outre il n'est pas possible d'inclure dans le produit moussan des éléments continus ou non accroissant la stabilité dimensionnelle ou le reforcement de l'élément final. Il n'est pas non plus possible d'incorporer des parements épais sur ou sous la mousse, à l'intérieur de la gaine. Dans la technique antérieure, on a cherché à enfermer le matériau moussant dans une structure rigide pour qu'il prenne la forme désirée en le forçant à l'intérieur de cette structure. La présente invention repose sur l'idée que l'expansion doit, d'un point de vue mécanique, se dérouler librement, l'action mécanique proprement dite ne se produisant qu'au niveau de la mousse molle Bien entendu, 1' exansion proprement dite est controlée à l'aide d'un ensemble de paramètres physicochimique qui dépendent, en particulier de la nature du matériau à expanser. Dans une autre invention brevet n 83 000 27 et additif n 84 02780, il a été imaginé de constituer une gaine continue soit par pliage en accordéon soit par soudure des bords de 2 films souples thermoplastiques et introduction du liquide sur la partie inférieure de la gaine le dessus de la gaine servant d'élément de calibrage de la mousse en fin d'expansion. La présente invention ne concerne que l'action mécanique de conformation des produits, bien que les vitesses de réaction conduisent à des ajustements des moyens mécaniques impliqués. Il ne sera pas question des moyens de régulation contrôlée des températures indispensables du fait que les réactions d'expansion sont en général endo ou exothermiques. Un premier objet de la présente invention est la réalisation de produits constitués au moins en partie de matériau expansé palliant les inconvénients des procédés connus, le système étant d'une grande simplicité. Selon la présente invention, le procédé de fabrication d'un produit expansé à partir d'une résine liquide est caractérisé en ce que le liquide est distribué sur une feuille souple thermoformable moulée en continu en forme de'L-T constituant un canal de transfert continu. Selon une autre caractéristique de l'invention, la feuille précédente est soudée à une feuille plane de même nature ou non posée sur les 2 branches du#L#constituant ainsi un caisson continu qui progresse en direction longitudinale par un effet de traction exerce sur le produit final, cette deuxième feuille étant déposée en fin de moussage. La partie la plus importante de l'invention consiste en ce que l'élément unitaire du procédé tel que décrit précédemment est modulaire c'est à dire peut être reproduit par juxtaposition de plusieurs éléments de même type. Il suffit pour cela que la feuille inférieure soit conformée en double ou triple ou n éléments. On obtient au lieu d'un canal de transfert, 2, 3 ou n canaux dont chacun n'étant pas trop large pour parvenir à une bonne répartition de la résine en épaisseur dans sa phase liquide. Egalement, le produit ainsi constitué a n éléments comporte n-l solutions de continuité soit autant de joints de dilatatio Selon l'invention, le film utilisé peut être thermosoudable permettant de fabriquer un produit continu soudé à des faces d'éléments divers. La description qui va suivre, soulignera le rôle original d'un gaine servant. 1) De transfert d'un produit passant par les états suivants liquide, "cremeux", expansé à l'état mou, expansé à l'état 2) d'élément de calibrage en l'état liquide 3) d'élément de calibrage en l'état expansé 4) de cloisonnage d'un élément composé d'unité identiques jux t apostées 5) de soudure avec d'autres produits, qu'il est possible d'ad joindre éventuellement en fin de processus de polymérisatio 6) D'emballage du produit fini. Le processus est alors le suivant 1) La feuille inférieure en forme de'll-rpeut être constituée partir d'un film enroulé sur une bobine puis thermoforme en forme deNL~r On peut aussi disposer d'une bobine dont le déroulement don un élément ayant cette forme. On peut enfin utiliser une gaine aplatie et embobinée dont refend la partie supérieure afin d'obtenir la forme de### 2) Conformément a l'invention, on dépose dans ce canal le liquide a expanser et ou le ou les matériaux rigides devant être intégrés la mousse, charges, fibres de verre, profil parement inférieur, par coulée ou projection. Selon encore l'in ention, le liquide répandu envahit toute la largeur du canal de façon régulière en épaisseur grâce â une système permettant un étalement rapide du produit liquide. Le produit liquide se transforme en crème et ne peut plus des lors voir son épaisseur varier sur sa largeur pendant la translation du canal. 3) 'est alors que selon l'invention, on pose sur les bord des branches du m~~r un deuxième file dont on soude les bords avec la feuille précédente. Selon 1'-nvent on, il est a s r cons t i tué un caisson continu dont la partie supérieure calibre et aplatit la partie supé rieure de la mousse en l'état de mousse molle puis apres polymérisation devenant dure et ayant la section désirée. La partie supérieure est maIntenue par des rouleaux qui aonnent au produit la section que lton dés ire obtenir en fin de polymérisation. La partie inférieure est soutenue par une succession de rouleaux dont les derniers étant conduit tractent l'ensemble de la gaine. Selon l'invention, on a pu introduire des éléments étrangers à la mousse dans le liquide qui a précédé l'état de mousse, mais on peut aussi déposer sur la mousse un ou des éléments rigides ou souples avant que le film supérieur ne se pose sur la mousse. Comme aussi, on aurait pu poser un parement sur le fond de la partie inférieure du canal ou sur la partie supérieure de la mousse, ou un élément de separation vertical. Il est ainsi crée une novation par rapport au brevet F 1 525 046 en ce que le contact de la partie supérieure de la gaine continue n'a pas lieu au moment de la fermeture pendant la période liquide mais pendant la fin du moussage. Selon l'invention, le film supérieur peut être poreux à l'air et non au liquide de façon à permettre à l'air ou au gaz produit pendant le moussage de s'échapper par la face supérieure Selon l'invention, la gaine peut être trouée par endroits, afin de laisser une partie de la mousse constituer des cloques extérieures à la gaine. Selon l'invention, la gaine peut adhérer aux mousses polyuréthanes#, polyisocyanurats, phénoliques, furaniques, etc... ou au contraire ne pas adhérer, par les moyens ap propriés. Cette description est celle d'un procédé donnant naissance à un élément relativement étroit obtenu avec une seule tête de coulée. Pour passer à un produit composé de plusieurs éléments juxtaposés, on utilise une feuille inférieure ayant la forme d'une succession de NL~JL chaque élément recevant le liquide d'une tête de coulée différente et le procedé s'ap pliquant comme décrit précédement pour un système unitaire. Le procédé et la machine décrits ci-après le sont à titre d'exemple d'une réalisation d'un produit unitaire d'une mousse rigide du type organique enrobé d'une gaine plastique seulement. D'autres croquis montreront des sections de produits modulaire découlant du précédent. - Figure 1 : représente schématiquement,sans échelle déterminée une machine comportant les dispositifs voulus pour l'exécution des différentes phases du procédé selon l'invention. - Figure 2 : représente, vue en coupe, le détail du dispositif d'étalement. - Figure 3 : représente vu en plan l'étalement du produit obtenu par le dispositif selon l'invention. - Les figures 4 représentent les phases successives de 1 'élabo- ration d'une plaque mousse selon l'invention. - Coupe AB : représente la section de l'ensemble pendant la formation du canal continu - Coupe CD : représente la section de l'ensemble lors du dépôt du liquide sur la partie inférieur du canal - Coupe EF : repris ente la section de l'ensemble lorsque le liquide devient crémeux et remplit toute la largeur du canal. - Coupe GH : représente la section de la gaine alors que la mousse est en fin de formation. - Coupe IJ : représente la section finale du produit. Dans l'appareil représenté figure 1, on déroule à partir d'une bobine 1 une feuille 2 qui sert de support et le cas échéant de revetement définitif à l'élément de mousse expansée. On appelera feuille 2, la feuille préparée de façon à donner naissance à un canal continu ou plusieurs. Cette feuille 2 est appliquée en tension sur un marbre 3 tandis que des fils 5 enroulés sur des bobines 4 correctement positionné permettent à l'aide de galets verticaux 8 de former les 2 branche verticales d'unNL rtandis que les bords externes de la feuille reposent sur une glissière 10. Le préchauffage de la feuille facilite le moulage continu. Elle repose sur un marbre qui peut être incliné. Une tête de coulée 6 déverse le produit liquide fabriqué a partir de plusieurs composants sur la feuille 2 en un point ou celle ci est en contact avec un cylindre 7 déformé à courbure variable pouvant donner à la feuille 2 une forme bombée de sorte que le liquide s'étale rapidement vers les bords du canal. En réglant la convexité de l'élément 7, on accroît la vitesse de l'étalement ; éventuellement, on peut placer plusieurs élément identiques a l'élément 7 si nécessaire a la suite les uns des autres. La coulée peut être remplacée par projection au pistolet. La feuille 2 se trouve ainsi recouverte d'une lame de résine sur le marbre 9 qui peut être incliné sur l'horizontale, cette lame étant ainsi calibrée, la vitesse de transfert et les éléments chimiques ayant été définis de manière appropriée, la résine liquide prend l'état crémeux tandis que la feuille est encore sur le marbre 9. Il n'y a plus alors de migration possible de la droite vers la gauche et vice versa de la "crème" et la mousse se forme en montant à la verticale. Dès lors intervient, la pose de la deuxième feuille 12 enroulé sur la bobine 11 sur les rebords de la feuille 2 posés eux mêmes sur la glissière 10. Un élément de soudure à chaud 15 soude les 2 feuilles et le canal est ainsi transformé en caties continu. La mousse vient au contact de la feuille 12 et Si les facteurs vitesse, composition chimique du mélange sont correctement réglés, la mousse adhère aux parois de la gaine. Des galets verticaux 8 et les rouleaux horizontaux 13 et 14 forment le produit expansé enrobé de la pellicule plastique a la forme désirée. La surface de la feuille 12 peut être poreuse à l'air de façon à laisser échapper l'air ou les gaz qui auraient pu être enfer Après la formation de la mousse commence la polymérisation et le durcissement du produit qui peut enfin être entraîné par de rouleaux 16. S'il s'agissait de produire un produit souple, il serait néces saire d'utiliser un double convoyeur pour assurer l'entraineme de l'ensemble. Pour l'obtention d'un produit de plus grande largeur, il est constitué deux canaux alimentés par 2 têtes de coulée fixes, chaque canal est séparé par un pli 18 fourni par la feuille 2 pliée sur elle même, et dont les bords sont supportés par des disques 19 dont l'axe est perpendiculaire à la direction d'avancement de la gaine, voir les coupes d'un élément à 2 canaux, disposition de la résine liquide coupe CD et moussage dans les 2 canaux avec dépose de la feuille 12 sur le bord de feuille 2. La description précédente permet de reconnaître les points essentiels de l'invention et d'en prévoir les applications. 1) Une machine a un seul élément peut sous réserve de fonctionnement à petite vitesse, avoir un très faible encombrement et pouvoir être utilisé pour déplacement sur un chantier. Une machine à plusieurs éléments peut produire a grande vitesse un produit très large et par conséquent a des élément. de grande surface. 3) I: est possible d'introduire dans. la gaine des produits de renforcement, fibre s de verre ou de surfaçage papier aluminium, plâtre, métal, profile; ou de cloisonnement. 4) Il est en outre possible utiliser par soudure sur la gaine les qualités des feuilles thermoplastique3 pour obtenir des sandwich, tel que métal-mousse-inétal plan ou ondulé, produit d'étanchéité-mousse-produit d'étanchéité, de très grande dimension étant entendu que les joints de dilatation prévus en fabrication augmentent la stabilité dimensionnelle du "sandwich". 5) Il est loisible d'envisager la pose de très grands éléments d'isolation thermique stables en adhérence totale en toiture ou en pose à l'aide de plots en surface verticale intérieure ou extérieure ou élément de toiture sur charpente et sous tuile dans l'habitat individuel. En effet, pour un produit expansé déterminé le procédé décrit donne naissance un produit plus stable que les autres procédés car quoique continu il est constitué de bandes parallèles indépendantes longitudinalement lesquelles peuvent aussi être tranchées perpendiculairement à l'axe de la machine et ce sont de petits éléments d'isolation qui serront emprisonnés à l'intérieur d'un panneau sandwich auquel ils sont néanmoins soudés. Des joints ou espaces perpendiculaires à l'axe de la machine peuvent etre aussi inséré; après la coulée. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de produits constitués au moins en partie de matériau expansé caractérisé en ce que le matériau est déposé par coulée sous forme liquide sur la partie inférieure d'une feuille souple moulée en forme de l#r 2) Procédé de répartition homogène du liquide sur la feuille décrite au 1. 3) Procédé de fabrication selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'une deuxième feuille souple est déposée sur les bords de la feuille en forme des et soudée avec elle lorsque le produit expansé a atteint une structure molle. 4) Procédé de fabrication caractérisé en ce que la soudure des deux feuilles se fait par thermo soudure au moyen de deux galets chauffants constituant ainsi le caisson mobile longi tudinalement. 5) Procédé de fabrication selon les revendications 1 et 3 caractéris#é en ce que l'on peut déposer des éléments tels que charges renforts ou parements soit en phase liquide soit en phase de mousse molle. 6) Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendi cations précédentes en ce que l'avancement de l'ensemble qui constitue le caisson mobile est obtenu par traction sur le produit fini après durcissement de la mousse. 7) Procédé de fabrication utilisant toutes les revendications précédentes caractérisé par la juxtaposition d'éléments unitaires tels que décrits précédemment en utilisant une feuille inférieure à n canaux alimentés chacun par une tête de coulée de même débit chacune, la feuille supérieure étant soudée aux deux bords de la feuille inférieure. 8) Procédé de fablication caractérisé en ce que la feuille supérieure peut être perméable à 11 air seulement ou à l'air et aux liquides. 9) Procédé de fabrication isolant totalement de l'ambiance extérieure le produit expansé. 10) Procédé de fabrication continu de produits expansés pourvus de solutions de continuité dans les 3 dimensions. 11) Procédé de fabrication de panneaux sandwich obtenus par soudure avec le produit décrit précédemment au 7 d'éléments de protection ou de renforcement, après polymérisation et stabilisation complètes. 12) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications. 13) Installation de tout système complémentaire à celle prévue à la revendication 10 permettant une fabrication continue de panneaux de grandes dimensions comportant des solutions de continuité longitudinale ou transversale. ABREGE DESCRIPTIF Procédé pour fabrication en continu d'éléments contenant au moins une matière expansée recouverte de feuilles externes caractérisé en ce que le mélange à expanser est coulé a partir d'organes de distribution fixes, que l'on assemble les feuilles externes de façon étanche et que l'on calibre l'ensemble à la fin de l'expansion après soudure des 2 feuilles Selon l'invention le produit est animé d'un mouvement de translation et tracté dans sa phase finale à l'intérieure d'une gaine ou de parements. Alication : Obtention de panneaux homogènes de mousse, panneaux composites d'isolation ou de renforcemer éléments d'emballage composites.