Brevet FR2639352A1 — publié le 19900525

La présente invention se rapporte à un procédé pour le traitement d'une matière ayant une densité appa- rente d'environ 0,16g/cm3 ou moins,par un agent de trai- tement,d'une manière continue. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé comprenant la mise en contact de la matière ayant une densité apparente d'envi- ron 0,16g/cm3 ou moins avec l'agent de traitement tandis que la matière est transférée en phase dense dans un réci- pient et en chauffant la matière contactée par l'agent de traitement dans le récipient si nécessaire. Des matières ayant une densité apparente d'envi- ron 0,16g/cm3 au moins sont couramment employées comme charges ou agents de renforcement pour améliorer les pro- prités physiques de compositions comprenant des caoutchoucs de revêtements, des adhésifs, des peintures et des agents d'étanchéité. Des exemples de ces matières comprennent, sans limitation, les silices fumées, les silices précipi- tée-,: s alumines fumées, les noirs de carbone et les E; ge:. Il est souvent souhaitable de traiter ces matiè- res ayant une densité apparente de O,16g/cm3 ou moins pour changer leurs propriétés et les rendre mieux appropriées à un but particulier. Les agents généralement connus de traitement comprennent, sans limitation, des liquides, des vapeurs, des liquides atomisés, des solides particulaires, etc... En général, les matières ayant une densité ap- parente d'environ 0,16g/cm3 ou moins sont traitées avec un agent de traitement à un rapport d'environ 1 - 5 parties,en poids, de la matière à une partie, en poids, de l'agent de traitement. Par exemple, pour de nombreuses applications, il souhaitable d'employer une charge ou agent de renforcement hydrophobe. Ainsi, si la matière ayant une densité appa- rente d'environ 0,16g/cm3 ou moins est normalement hydro- phile, il faut la traiter pour la rendre hydrophobe. Comme on l'a précédemment indiqué, généralement les matières hydrophiles ayant une densité apparente de 0,16g/cm3 ou moins sont traitées avec des agents de traitement pour les rendre hydrophobes. Des exemples de ces agents de traitement comprennent, sans limitation, des huiles de silicone, des huiles de silane, des huiles de diméthylsiloxane, et des vapeurs de fluorure d'hydro- gbne. En général, on traite environ 1 - 5 parties, en poids, de la matière ayant une densité apparente de 0,16g/cm3 ou moins avec une partie, en poids, de l'agent de traitement. Par exemple, dans un mode de réalisation de la présente invention pour traiter de la silice fumée avec une huile de silane, on traite environ 2 - 5 parties en poids de silice fumée par une partie, en poids, d'huile de silane. Comme on l'a précédemment décrit, un exemple d'une matière ayant une densité apparente de O,16g/cm3 ou moins est la silice fumée. Cette matière, égale- ment connue comme silice pyrogène, est un agent bien connu de renforcement ou charge que l'on emploie cou- ramment pour améliorer les propriétés physiques de com- positions comprenant des caoutchoucs de silicone, des revêtements, des adhésifs et des agents d'étanchéité. La silice fumée comprend, à la base, des particules finement subdivisées de bioxyde de silicium et a géné- ralement une densité apparente d'environ O,08g/cm3 ou moins et une aire superficielle généralement comprise entre environ 50 et 400m2/g. Un autre exemple d'une matière ayant une den- sité apparente de 0,16g/cm3 ou moins est la silice pré- 263935'2 cipitée. La silice précipitée est également un agent de renforcement ou charge bien connu que l'on emploie couramment pour améliorer les propriétés physiques de compositions comprenant des caoutchoucs de silicone, des revêtements, des adhésifs et des agents d'étan- chéité. La silice précipitée contient à la base des particules finement subdivisées de bioxyde de sili- cium et a généralement une densité apparente d'environ O,16g/cm ou moins. Pour certaines applications, il est souhaitable d'employer des silices fumées hydrophobes. En général, la silice fumée hydrophile est rendue hydrophobe par traitement de la silice fumée hydrophile avec un agent de traitement. Par exemple, le Brevet US N 4 307 023 à Ettlinger et autres révèle le trai- tement de la silice fumée avec des composés d'organo- silicium comme des huiles de silicone pour rendre la silice fumée hydrophobe et le Brevet US N0 4 054 689 au nom de Calvin révèle le traitement de la silice fumée avec des vapeurs de fluorure d'hydrogène pour rendre la silice fumée hydrophobe. De la chaleur peut être requise pour faciliter une réaction entre la silice fumée et l'agent de traitement. En général, la silice fumée est traitée d'une manière discontinue dans un récipient en remplissant le récipient de silice fumée puis en mettant la silice fumée en contact avec un agent de traitement. Ce pro- cédé est révélé dans le Brevet US NO 4 307 023. Des moyens mécaniques de mélange peuvent être employés pour mélanger la silice fumée et l'agent de traitement. Le récipient peut également être chauffé pendant ce pro- cédé. Un procédé similaire est également révélé dans le Brevet US N 4 780 108 à Razzano qui révèle la mise en place d'une matière de faible densité apparente dans un récipient de mélange puis la pulvérisation d'un agent de traitement sur la matière tandis qu'elle est mélangée de manière turbulente. Un procédé discontinu est également révélé dans le Brevet US N 4 054 689 bien que dans le pro- cédé révélé dans le Brevet US N 4 054 689, l'agent de traitement puisse être ajouté au récipient avant la silice fumée. Cependant, ces procédés de traitement d'une matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins par un agent de traitement par mise en con- tact de la matière avec l'agent de traitement dans un récipient présentent de nombreux inconvénients. D'abord, ces procédés ne sont pas continus. Pour maintenir le rapport souhaité de la matière ayant une densité appa- rente de 0,16g/cm ou moins à l'agent de traitement, il faut ajouter une quantité fixe des deux au réci- pient. Alors, le produit final doit être complètement enlevé du récipient et le récipient nettoyé. Alors, le procédé recommence avec de nouvelles quantités de ma- tière, ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins et de l'agent de traitement. Un autre inconvénient avec les procédés gêné- ralement employés est que les moyens pour ajouter l'agent de traitement au récipient se bouchent fréquem- ment. Par exemple, en général, l'agent de traitement est ajouté au récipient par des moyens d'injectic- ou autres ouvertures à l'extrémité d'un tube ou de tubes. Ces mcyens d'injection ou ouvertures peuvent se trouver bou- chés par la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins et par conséquent nécess!cnt un net- toyage fréquent. Par ailleurs, étant donné le fait que les pro- cédés généralement connus sont des procédés du type dis- continu, il y a tendance à ce que l'agent de traitement s'agglutine dans le récipient ou se rassemble sur le moyen d'injection ou l'ouverture. Aussi bien le moyen d'injection que l'ouverture et le récipient doit par conséquent être nettoyé pour enlever les balles de l'agent de traitement et l'agent de traitement rassemblé. De même, si le récipient est chauffé, les balles de l'agent de traitement et/ou l'agent de traitement ras- semblé sur la tuyère ou ouverture peuvent provoquer des incendies dans le récipient. Les incendies peuvent égale- ment se produire si un excès de l'agent de traitement n'est pas totalement nettoyé du récipient. Un autre problème avec le traitement d'une ma- tière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins par un agent de traitement par mise en contact de la matière avec l'agent de traitement dans un récipient consiste à assurer que toute la matière sera contactée par l'agent de traitement. Comme on l'a précédemment dé- crit, des moyens mécaniques de mélange sont souvent em- ployés pour tenter une mise en contact complète de toute la matière ayant une densité apparente d'environ O,16g/cm3 ou moins avec l'agent de traitement. Cependant, étant donné sa densité, une matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins est difficile à déplacer et/ou à agiter par un moyen mécanique. Par conséquent, la matière la plus proche du point o l'agent de traitement est ajouté aura tendance à être contactée par trop de l'agent de traitement. Inversement, la matière placée le plus loin du point o l'agent de traitement est ajouté aura tendance à être contactée par trop peu de l'agent de traitement. Aussi bien la matière "surcontactée" que la matière non contactée finissent par diminuer la quantité du produit final. En conséquence, la présente invention a pour objet de surmonter les inconvénients des procédés connus pour le traite- ment d'une matière ayant une densité apparente d'en- viron 0,16 g/cm ou moins au moyen d'un agent de traitement. La présente invention a pour autre objet un pro- cédé continu pour le traitement d'une matière ayant une densité apparente d'environ O,16g/cm3 ou moins par un agent de traitement. La présente invention a pour autre objet un pro- cédé pour le traitement d'une matière ayant une densité aparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins par un agent de traitement qui réduit sensiblement les risques d'incendie. La présente invention a pour autre objet un procédé pour le traitement d'une matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins par un agent o la matière est uniformément et totalement mise en contact avec l'agent de traitement. La présente invention a pour autre objet un pro- cédé pour le traitement d'une matière ayant une densité apparente d'environ O,16g/cm3 ou moins par un agent de traitement qui ne nécessite pas un nettoyage fréquent du moyen de traitement. Selon la présente invention, une matière ayant une densité apparente d'environ O,16g/cm3 ou moins est traitée au moyen d'un agent de traitement,par mise en con- tact de la matière avec l'agent de traitement d'une maniè- re continue tandis que la matière est transférée en phase dense entre un conteneur de stockage et un récipient. La matière contactée peut être chauffée dans le récipient,si nécessaire. Un avantage majeur de la présente invention réside dans le fait que la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins peut être continuellement traitée par l'agent de traitement. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que le risque d'incendie dans le récipient est considérablement réduit. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm ou moins est régulièrement et unifor- mérment mise en contact avec l'agent de traitement. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que le récipient nécessite un nettoyage moins fréquent que dans les procédés utilisés jusqu'à maintenant de traitement. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence au dessin schémati- que annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel: - la figure unique est un schéma d'un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure, on peut voir une matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins,stockée dans le conteneur 10 et un agent de traitement stocké dans le conteneur 20. La pompe 12 pompe continuellement la ma- tière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm ou moins,à travers un tube 14,en phase dense,de manière que la densité apparente de la matière dans le tube soit d'en- viron 0,16g/cm3 ou moins. En même temps, la pompe 22 pompe l'agent de traitement à travers le tube 24, et le moyen d'injection 26, dans le tube 14 o l'agent de traitement contacte la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins. Si on le souhaite, l'agent de traite- ment peut être chauffé dans le conteneur de stockage 20 ou dans le tube 24. La matière contactée par l'agent de trai- tement continue à s'écouler à travers le tube 14 vers le récipient 30. Si nécessaire, le récipient 30 peut être chauffé pour finir le traitement de la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins par l'agent de traitement. Des moyens d'injection 26 sont utilisés pour distribuer uniformément l'agent de traitement dans tout le tube 14 et par conséquent pour mettre uniformément en con- tact la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins avec l'agent de traitement. Dans le mode de réalisation représenté, l'agent de traitement est ajouté sensiblement dans la même direction que celle de l'écoulement de la matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm ou moins à travers le tube 14. Dans ce mode de réalisation également, le tube 24 communique avec le tube 14 à un coude d'environ 900 dans le tube 14 et dépasse légèrement à l'intérieur du tube 14 de façon que les moyens d'injection 26 soient placés au loin de la pa- roi latérale du tube 14. Comme cela sera facilement appa- rent pour toute personne compétente en la matière, l'empla- cement des moyens d'injection 26 dans le tube 14 et l'em- placement de la communication du tube 24 et le tube 14 peu- vent être changés pour obtenir un contact optimal entre la matière particulaire,ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins,qui est traitée,et l'agent particulaire de traitement qui est utilisé pour traiter la matière. De même, la direction dans laquelle l'agent de traitement est ajouté peut être changée. La présente invention est bien adaptée au traite- ment de la sicile fumée au moyen d'une huile de silane, comme le polydiméthyl siloxane, pour rendre la silice fu- mée hydrophobe. La silice fumée est stockée dans le conte- neur 10 et l'huile de silane est stockée dans le conteneur 20. La pompe 12 est une pompe conventionnelle à diphragme et la pompe 22 est une pompe conventionnelle. Le récipient est chauffé à une température suffisante pour rendre la silice fumée produite hydrophobe. Au début, les pompes 12 et 22 sont mises en marche. La silice fumée est ainsi pom- pée du conteneur 10 par le tube 14 o elle est mise en con- tact avec l'huile de silane pompée à travers le tube 24 et dans le tube 14 par le moyen d'injection 26. Si on le souhaite, l'huile de silane peut être chauffée soit dans le conteneur de stockage 20 ou le tube 24. La silice fumée et l'huile de silane sont pompées à différentes vitesses de manière que le rapport total final de la silice fumée à l'huile de silane soit d'environ 2 à 1 en poids ou plus. Après mise en contact avec l'huile de silane, la silice fumée contactée continue à s'écouler à travers le tube 14 dans le récipient 30. La présente invention peut être utilisée d'une manière similaire pour traiter des silices précipitées, des alumines fumées, des noirs de carbone ou.des aérogels. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de traitement en continu d'une matière, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre continuellement en contact une matière ayant une densité apparente d'envi- ron O,16g/cm3 ou moins avec un agent de traitement tandis que ladite matière est transférée en phase dense d'un con- teneur de stockage à un récipient. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à chauffer ladite matière après contact de l'agent de traitement. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en contact consiste à pulvériser la ma- tière par l'agent de traitement. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière est transférée dans un tube et en ce que la pulvérisation comprend des moyens d'injection placés à l'intérieur dudit tube. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pulvérisation consiste de plus à injecter ledit agent de traitement sensiblement dans la même direc- tion que celle du parcours de ladite matière qui est trans- férée. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé n ce que les moyens d'injection sont placés à un coude d'environ 90 dans ledit tube. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport en poids de la matière à l'agent de traitement est d'environ 1:1 à 5:1. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière comprend une silice fumée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'agent de traitement comprend une huile de silane. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'huile de silane comprend un polydiméthyl si- loxane. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport, en poids, de la silice fumée à l'hui- le de silane est d'environ 2:1 à 5:1. 12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'huile de silane est chauffée avant mise en contact de ladite matière. 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière est hydrophile avant contact avec l'agent de traitement et hydrophobe après contact avec ledit agent de traitement. 14. Procédé de traitement d'une matière, caracté- risé en ce qu'il consiste à mettre une matière ayant une densité apparente d'environ 0,16g/cm3 ou moins en contact avec un liquide tandis que ladite matière est transférée en phase dense d'un conteneur de stokage à un récipient. 15. Procédé selon la revendication 14, caracté- risé en ce que ladite matière est hydrophile avant le con- tact avec ledit liquide et hydrophobe après contact avec ledit liquide.