Brevet FR2619519A1 — publié le 19890224

L'invention concerne l'extension de la période de fonctionnement des installations fixes utilisées pour le revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, par exemple par peinture ou électrodéposition. Elle concerne en particulier une extension pratiquement indéfinie du fonctionnement de ces installations qui ne nécessitent donc plus de décapage et de nettoyage. Elle concerne aussi des installations fixes de revêtement d'objets par des matières liquides et pulvérulentes ne nécessitant aucun nettoyage au cours de leur fonctionnement, et pouvant donc être considérées comme "auto-nettoyantes". Elle concerne aussi des installations fixes permettant une récupération de la matière fluide ou pulvérulente qui n'est pas fixée sur les objets à revétir. Les installations fixes de revêtement par une matière liquide ou pulvérulente, par exemple par peinture ou électrodéposition, doivent être nettoyées fréquemment. En effet, la peinture s'accumule sur les parties fixes des installations et finit par former des poussières ou des écailles qui peuvent tomber sur les objets en cours de revêtement. Comme les objets présentant des défauts de revêtement doivent être retraités ou même jetés, il est essentiel que les installations fixes soient toujours aussi propres que possible. La technique habituelle est le décapage et le nettoyage de ces installations fixes par des solvants. Ces opérations de décapage et de nettoyage non seulement nécessitent beaucoup de main d'oeuvre et consomment des solvants, mais encore présentent des dangers du fait de la toxicité des solvants. Le coût de ce décapage et de ce nettoyage est encore augmenté du coût d'immobilisation de l'installation pendant ces opérations.On a donc conçu ces installations de manière qu'elles puissent être démontées facilement afin que leur nettoyage soit accéléré. Cependant, une telle réalisation démontable augmente le coût initial de l'installation. Enfin, dans ces installations connues, toutes les peintures qui se sont accumulées sur les parties fixes des installations sont perdues et ne peuvent pas être récupérées. On a déjà proposé de remédier à certains de ces inconvénients par revêtement des parties fixes de l'installation par une couche pelable qui, lorsqu'une quantité suffisante de peinture s'est accumulée, peut etre retirée par simple pelage et laisse une surface propre. Un nouveau revêtement pelable peut alors être appliqué sur cette surface propre. Un tel revêtement pelable peut être formé d'acétochlorure de polyvinyle dissous dans une cétone. Ces opérations d'application d'un revêtement pelable prennent du temps et consomment des produits. Elles sont donc coûteuses. L'application met en oeuvre des solvants qui sont toxiques.Enfin, ce procédé ne convient pas à toutes les installations fixes ; en effet, il ne faut pas que le revêtement pelable soit porté à une température enlevée car il perd alors sa pelabilité et toute utilité. L'invention concerne la suppression pure et simple des opérations de nettoyage, par utilisation d'un revêtement antiadhérent, empêchant l'accrochage des matières liquides et pulvérulentes, telles que les peintures. Un tel revêtement antiadhérent doit non seulement avoir d'excellentes propriétés de répulsion des matières appliquées (il ne doit pas être mouillé par les liquides), mais encore il doit ne pas perturber les opérations de peinture et autres, et ne doit pas se dégrader pendant son utilisation. Un tel revêtement antiadhérent n'était pas connu dans les installations fixes concernées, avant la présente invention. On connaît déjà des revêtements antiadhérents, par exemple à base de silicone. Ces revêtements sont totalement inutilisables dans les installations de peintures et analogues, car des quantités extrêmement faibles de silicone perturbent le processus de peinture par introduction de défauts d'aspect. Pour cette raison, les spécialistes dans le domaine des peintures considèrent que l'utilisation de silicones dans de telles installations fixes est totalement exclue. On connaît aussi, dans un autre domaine technique, l'utilisation de polymères fluorés destinés à former un revêtement antiadhérent. On connaît ainsi des ustensiles tels que les poêles et les fritteuses. Dans ces applications, une matière qui est au contact du revêtement, par exemple d'un aliment, ne doit pas accrocher au revêtement, bien qu'elle reste au contact de celui-ci pendant un certain temps (temps de cuisson des aliments par exemple), et le nettoyage est ensuite facilité par entraînement de la matière restant sur le revêtement, par exemple par un courant d'eau. Ces applications comprennent donc un contact prolongé du revêtement anti adhérent et de la matière qui ne doit pas adhérer.On a aussi suggéré l'application de ce principe au revêtement de crochets de suspension de pièces qui peuvent recevoir des projections ; ces crochets sont mobiles et subissent des secousses qui facilitent le décrochage des matières projetées. Un autre problème qui se pose dans le domaine du revêtement par des matières liquides et pulvérulentes, et notamment dans le domaine des peintures, est que de fines poussières solides qui sont très souvent présentes dans les installations fixes de revêtement, se fixent sur les objets et introduisent des défauts dans le revêtement. Pour ces raisons, on filtre l'air qui circule dans ces installations fixes afin que les poussières soient éliminées autant que possible. Cependant, il reste toujours des poussières qui risquent donc d'introduire des défauts de revêtement. Il est donc souhaitable que ces fines poussières soient supprimées, ou au moins fixées. Un autre problème qui se pose dans le domaine du revêtement par des matières liquides et pulvérulentes, et notamment dans le domaine des peintures, est que la quantité de la matière liquide ou pulvérulente qui se dépose réellement sur les objets à revétir est à peine de l'ordre du quart ou du tiers de la quantité totale projetée. Ainsi, une quantité de l'ordre des deux tiers aux trois quarts de la matière est perdue. Il serait souhaitable de la récupérer, au moins en partie, sous une forme permettant sa réutilisation. L'invention concerne une application nouvelle du procédé de revêtement par un polymère fluoré, à l'extension de la période de fonctionnement sans nettoyage d'installations fixes utilisées pour le revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, par exemple des peintures, des laques, des vernis, des poudres de revêtement électrostatiques, etc. Cette application nouvelle de ce procédé donne des résultats nouveaux et imprévus. D'abord, les matières liquides et pulvérulentes de revêtement qui sont utilisées normalement pour leurs excellentes propriétés d'accrochage sur les objets à revêtir, se séparent cependant des revêtements polymères fluorés formés sur des installations fixes. Ensuite, les fines poussières de matières solides qui, lorsqu'elles se déposent sur les objets, risquent d'introduire des défauts, sont retenues électrostatiquement par les polymères fluorés.Ainsi, une simple projection occasionnelle d'eau suffit à l'entraînement de ces poussières hors des installations fixes, après leur retenue par le polymère fluoré. Enfin, comme la matière liquide ou pulvérulente se sépare facilement des surfaces de l'installation, elle peut être récupérée facilement, au moins en grande partie. Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'extension de la période de fonctionnement sans nettoyage d'installations fixes utilisées pour le revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, et dans lesquelles une matière liquide ou pulvérulente de revêtement est appliquée sur des objets avec projection de cette matière liquide ou pulvérulente sur des parties au moins de l'installation fixe, le procédé comprenant, avant la première utilisation ou avant une remise en service après un nettoyage, c'est-à-dire avant salissure de l'installation par les matières liquides ou pulvérulentes, - l'application d'un polymère fluoré sur l'installation, ou au moins sur des parties de celle-ci qui sont susceptibles de recevoir les matières liquides ou pulvé rulentes projetées, et - la cuisson desdites parties d'installation qui sont revêtues du polymère fluoré afin que celui-ci forme un revêtement protecteur adhérant de façon permanente auxdites parties d'installation et empêchant l'adhérence mécanique et chimique des matières liquides ou pulvérulentes. Le procédé comporte avantageusement, avant application du polymère fluoré, la préparation des surfaces de l'installation fixe ou de parties de celle-ci, notamment par sablage, dégraissage et/ou application d'une couche d'accrochage. Il est avantageux que le procédé comporte périodiquement un simple lavage, par projection d'eau ou d'un autre liquide de nettoyage, de l'installation ou desdites parties de celle-ci, sans démontage de parties fixes, afin que les poussières retenues électrostatiquement par le polymère fluoré soient entraînées, si bien que la période de fonctionnement sans nettoyage peut être prolongée de manière pratiquement indéfinie. Le polymère fluoré est de préférence choisi dans le groupe qui comprend les polymères et copolymères perfluorés, les polymères et copolymères partiellement fluorés, les polymères et copolymères perhalogénés contenant du fluor et les polymères et copolymères perfluoroalcoxylés. Parmi ces polymères, les plus avantageux sont choisis dans le groupe qui comprend le polytétrafluoréthylène, le polychlorotrifluoréthylène, le polyfluorure de vinylidène, le poly(éthylène-propylène) perfluoré, les copolymères d'éthylène et de tétrafluoréthylène, et les mélanges de tels polymères et copolymères les uns avec les autres ou avec des polymères et copolymères non fluorés. Il est avantageux que le polymère fluoré soit appliqué sous forme d'une poudre, la cuisson assurant alors le frittage de la poudre. L'invention concerne aussi des installations fixes de revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, l'installation comprenant des parties fixes qui sont protégées par mise en oeuvre du procédé précité. Les parties fixes protégées sont de préférence des organes non démontables de l'installation. En particulier, il peut s'agir d'un convoyeur monté dans l'installation ou de parties d'un tel convoyeur. L'installation fixe est par exemple une cabine de peinture ou d'électrodéposition, ou une installation de revêtement électrostatique. Elle peut aussi constituer une étuve de cuisson. Il est avantageux que l'installation fixe comporte des dispositifs de récupération de peinture, par exemple des rigoles disposées au bas de parois verticales ou inclinées. L'invention concerne aussi une application nouvelle des polymères fluorés à la protection d'installations fixes de revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, dans lesquelles une matière liquide ou pulvérulente est projetée sur les objets et, en partie, sur l'installation fixe. L'invention s'applique ainsi aux installations fixes utilisées pour le revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes. En effet, ce sont ces installations fixes qui posent le problème précité de nettoyage. Les parties mobiles peuvent être facilement démontées et nettoyées en dehors de l'installation, à un coût bien moindre que celui du nettoyage des installations fixes. Cependant, à titre accessoire, l'invention peut aussi être mise en oeuvre pour la protection des éléments mobiles de ces installations fixes de nettoyage, les résultats obtenus tétant cependant pas les mêmes puisque ces éléments mobiles ne sont pas placés dans les mêmes conditions que les parties fixes de l'installation. Un avantage important de l'invention est qu'elle permet la récupération des matières liquides ou pulvérulentes utilisées, si bien que la quantité de matière gaspillée est considérablement réduite par rapport aux installations actuellement utilisées. Un autre avantage de ces installations est que, contrairement aux installtions fixes utilisées de manière classique et qui sont réalisées sous forme démontable afin que leur nettoyage soit facilitée, les installations selon l'invention peuvent être de type non démontable, c'est-à- dire peuvent être fabriquées avec un coût inférieur à celui des installations classiques. Un autre avantage est le fait que les surfaces étendues revêtues du polymère fluoré constituent des pièges à poussière. L'enlèvement des poussières peut être facilement réalisé, par exemple par simple lavage au jet d'eau. Il faut noter que, dans le présent mémoire, l'expression "application d'un polymère fluoré" et les expression analogues indiquent non seulement le revêtement d'une partie fixe par une composition fluide contenant un tel polymère, mais aussi l'application d'une feuille ou d'un organe mince formé d'un tel polymère sur un élément fixe d'un installation. Ces expressions s'appliquent aussi à la réalisation de parties formées par le polymère fluoré massif, bien que seules de petites parties de l'installation soient formées en général d'un tel polymère massif, pour des raisons de coût. L'invention concerne donc aussi la formation de "rideaux" constituées de feuilles de polymères fluorés, sans support sur leur longueur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui suit d'exemples de mise en oeuvre de l'invention. Bien que celle-ci s'applique au revêtement de matières liquides et pulvérulentes très diverses, telles que les peintures, laques, vernis, poudres, etc, et à des techniques très différentes, telles que le revêtement par pulvérisation pneumatique ou électrostatique, par électrodéposition, etc, on décrit l'invention, dans la suite du présent mémoire, en référence à une installation de peinture, sans que l'invention soit limitée à cette application. On considère l'exemple des cabines de peinture. Les cabines de peinture comportent un enceinte ventilée à l'intérieur de laquelle s'effectuent des opérations de pistolage, manuelles ou automatiques ; la ventilation aspire le brouillard de peinture en excédent et les solvants afin qu'ils ne puissent refluer vers l'opérateur. L'installation comprend donc essentiellement une enceinte fixe et un dispositif de ventilation raccordé à l'enceinte au niveau de parois ou d'un plancher perforé (caillebotis). L'air chargé de buées de peinture ou de vernis subit une filtration par exemple par passage dans des filtres ou par lavage par un liquide. Les installations comportent des cloisons fixes ou mobiles, des tables, des cheminées, des déflecteurs, des ventilateurs, etc qui risquent tous de recevoir en quantité plus ou moins grande la matière liquide ou pulvérulente projetée. La plupart de ces éléments est formée de tôle d'acier, par exemple électrozinguée. Dans les installations classiques, les différents éléments sont souvent démontables, et la matière liquide ou pulvérulente s'accumule sur eux. Selon l'invention, ces éléments peuvent ne pas être démontables ; comme il est souhaitable que la matière liquide ou pulvérulente appliquée soit récupérée, ils sont de préférence raccordés, à leur extrémité inférieure, à un dispositif de récupération, qui est simplement sous forme d'une rigole. Les rigoles formés au bas des différentes parties de l'installation fixe sont reliées à une cuve de récupération. Etant donné l'absence d'adhérence de la matière projetée au polymère fluoré de l'installation selon l'invention, avant chaque changement de qualité de peinture, la peinture du lot précédent peut être facilement récupérée et elle ne risque pas de polluer la peinture utilisée ultérieurement. Dans une variante, l'ensemble de la cabine est réalisé de manière que a plus grande partie de la peinture puisse être récupérée. Dans ce cas, l'installation comporte de préférence la circulation du courant d'air d'entraînement des buées dans un dispositif de récupération, par exemple à cyclone, avant lavage par un liquide aqueux. Un avantage important des installations selon l'invention est qu'un nettoyage tréssimple, au jet d'eau par exemple, permet l'enlèvement de toute la matière de revêtement qui reste. Lors d'un changement de qualité de matière, par exemple de peinture, l'installation peut donc être facilement débarrasé de toute la peinture précédente. La nouvelle peinture utilisée n'est donc pas polluée par une ancienne peinture et peut donc être récupérée et réutilisée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui suit d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, faite en référence au dessin annexé sur lequel les figures 1 à 3 représentent diverses vues d'une cabine de peinture selon l'invention. Sur les figures, la référence 10 désigne les parois d'une cabine de peinture, la référence 12 désigne des caillebotis, la référence 14 désigne une rigole inclinée, les références 16 et 18 désignent respectivement des caissons externes et des caissons internes, ayant des parois inclinées, et la référence 20 désigne des orifices assurant la connexion des caissons à des dérivations 22 de canalisations inclinées 24. On considère maintenant, à titre purement illustratif, des exemples de polymères fluorés qui conviennent à la mise en oeuvre de l'invention et qui peuvent être de différents types. Parmi les types principaux de polymères cités précédemment, on peut utiliser par exemple le "Teflon" PTFE, essentiellement constitué de polytétrafluoréthylène. Il peut être appliqué par pulvérisation pneumatique, de préférence en deux couches formées sur une couche d'accrochage. Il est cuit de préférence à une température supérieure à 370 OC. Un autre polymère fluoré qui convient est le "Teflon" FEP qui est un copolymère fluoré d'éthylène ét de propylène. I1 est aussi appliqué par pulvérisation, en deux couches de préférence, avantageusement sur une couche d'accrochage. La cuisson finale doit être réalisée à au moins 3700C afin que le polymère soit fritté. Un autre polymère qui peut être utilisé est le "Teflon-P" PFA qui est un polymère alcoxylé perfluoré. Ce polymère est avantageusement appliqué en poudre, par pulvérisation ou au trempé. Il peut être appliqué en une seule couche, de préférence sur une couche d'accrochage. La cuisson est aussi de préférence réalisée à plus de 370 C. Les polymères "Xylan", par exemple des qualités 8340, 8800 et 8840 peuvent aussi être utilisées. On considère maintenant un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention sur un panneau de cloison d'une cabine de peinture. La face d'un panneau d'acier destinée à être tournée vers l'intérieur de la cabine de peinture a subi un sablage par de l'alumine à grains de dimension inférieure à 0,12 mm, puis un dégraissage. Le polymère fluoré utilisé était du type "Xylan" 8840/2618 et il a été appliqué en deux couches. Après application d'une première couche, celle-ci a été séchée pendant une douzaine de minutes à 150"C, afin que le solvant s'évapore, et elle a été revêtue d'une seconde couche qui a aussi subi un séchage à 1500C pendant douze minutes environ. Ensuite, l'ensemble du revêtement a subi une cuisson pendant six minutes à 395"C. Le panneau a été ensuite monté sur une cloison de cabine de peinture dans laquelle ont été réalisées successivement des applications de laques acryliques, glycérophtaliques et polyuréthanes. Aucune des laques n'a accroché au revêtement fluoré qui est resté complètement dépourvu de toute gouttelette de laque. Le panneau a ensuite été démonté et placé pendant plusieurs jours dans une étuve utilisée pour la cuisson d'apprêts, de laques et de revêtements électrodéposés. Selon les matières cuites, la température était comprise entre 160 et 2100C. Le panneau a été ensuite remis en place dans la cabine de peinture et réutilisé. Il a donné les mêmes résultats qu'initialement. Ainsi, les installations protégées selon l'invention peuvent être utilisées aussi bien dans les installations fonctionnant à température ambiante que dans les installations dans lesquelles les peintures et autres revêtements subissent une cuisson. Les hommes du 'métier connaissent les techniques générales d'application des polymères fluorés selon l'invention. On ne les décrit donc pas plus en détail. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extension de la période de fonctionnement sans nettoyage d'installations fixes utilisées pour le revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes et dans lesquelles des matières liquides ou pulvérulentes de revêtement sont appliquées sur les objets avec projection de ces matières liquides ou pulvérulentes sur des parties au moins de l'installation fixe, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend, avant la première utilisation ou avant la mise en service après un nettoyage, c'est-à-dire avant salissure de l'installation par les matières liquides ou pulvérulentes - l'application d'un polymère fluoré à l'installation ou au moins à des parties de celle-ci qui sont susceptibles de recevoir les matières liquides ou pulvérulentes projetées, et - la cuisson des parties d'installation qui sont revêtues du polymère fluoré afin que celui-ci forme un revêtement protecteur adhérant de façon permanente auxdites parties d'installation et empêchant l'adhérence mécanique et chimique des matières liquides ou pulvérulentes. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, avant le revêtement de l'installation ou de parties de celle-ci par le polymère fluoré, la préparation de la surface de l'installation ou de parties de celle-ci, avec éventuellement application d'une couche d'accrochage. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et ?, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, périodiquement, un simple lavage par projection d'eau ou d'un autre liquide de nettoyage sur l'installation ou sur lesdites parties de celle-ci, sans démontage des parties fixes, afin que les poussières retenues électrostatiquement par le polymère fluoré soient entraînées, si bien que la période de fonctionnement sans nettoyage peut être prolongée de manière pratiquement indéfinie. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère fluoré est choisi dans le groupe qui comprend les polymères et copolymères perfluorés, les polymères et copolymères partiellement fluorés, les polymères et copolymères perfluoroalcoxylés, et les polymères et copolymères perhalogénés contenant du fluor. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère fluoré est choisi dans le groupe qui comprend le polytétrafluoréthylène, le polychlorotrifluoréthylène, le polyfluorure de vinylidène, le poly(éthylènepropylène) perfluoré et les copolymères d'éthylène et de tétrafluoréthylène. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère fluoré est appliqué sous forme d'une poudre, et la cuisson assure son frittage. 7. Installation fixe de revêtement d'objets par des matières liquides ou pulvérulentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des parties fixes qui sont protégées par mise en eouvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les parties fixes protégées comportent des organes non démontables de l'installation. 9. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs de récupération des matières liquides ou pulvérulentes qui sont projetées sur les parties fixes et nty adhèrent pas. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle constitue une cabine de peinture ou d'électrodéposition, une installation de revêtement électrostatique ou une étuve de cuisson d'un revêtement.