Brevet FR2646416A1 — publié le 19901102

La présente invention concerne la réalisation et l'emploi d'un nouveau liant chimique, assurant la liaison de fibres minérales ou d'autres produits d'isolation, en vue de réaliser un enduit de projection isolant thermique et phonique. Les enduits d'isolation à base de fibres de roche, de laine de verre, de cellulose, sont destinés à la réalisation d'enduits superficiels pour l'isolation thermique et/ou phonique, la correction acoustique et la lutte contre la condensation. Ces enduits comportent traditionnellement des mélanges de liants hydrauliques (en proportion de 10 à 25 %, tels que les ciments, la chaux, et le mélange de ces produits) avec des agrégats tels que la laine de roche, la laine de verre (courte ou longue) et avec de l'eau assurant la prise de 1 'ensemble. La réalisation d'une enduction selon les règles de l'art de 10 mm à 100 mm s'effectue en une ou plusieurs passes successives, selon le matériel employé et les modalités d'application des cahiers des charges des fabricants. Ces enduits d'isolation traditionnels présentent l'inconvénient d'avoir une densité assez importante (en raison des liants hydrauliques) et d'être imparfaitement liés. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients des enduits d'isolation traditionnels. Elle propose à cet effet, pour la réalisation d'un enduit isolant à projeter, l'emploi de liants nouveaux permettant d'obtenir un enduit isolant qui, après projection, est d'un aspect esthétique, exempt de fissuration, et surtout présente une densité plus faible (donc un moindre poids) que les enduits traditionnels et est mieux lié que ceux-ci. On connaît la karsténite ou anhydrite, minéral qui se trouve en masses cristallines, lamelleuses, saccharoldes dans les terrains intermédiaires. Ce produit composé de sulfate de calcium anhydre, de formule SOL' Ca et de densité 1,264 environ (de 1,2 à 2,30), peut être trouvé en masses considérables dans les Alpes Maritimes, dans l'Est de la France et en Nouvelle Ecosse. L'anhydrite comprend plusieurs variétés, à savoir - les silicifères bleues (en Italie) avec trace de silice - les vulpinites enfermant une petite quantité de silice (bleuâtre, blanc ou rosé) - les glaubérites, composées de sulfate de soude et de chaux (nua0 503 ), (CaOS03 ). L'anhydrite de synthèse peut être produit également par cuisson de sulfate de chaux hydraté. La karsténite ou anhydrite est un produit qui actuellement n'a pas d'emploi industriel. Les déposants ont découvert l'utilisation comme liant de l'anhydrite seule ou améliorée de composants complémentaires (à la place des liants hydrauliques traditionnels). Ils obtiennent des enduits caractérisés par une forte adhésivité et une consistance thixotropique. Les enduits ainsi obtenus sont d'une densité apparente nettement plus faible que celle des enduits habituels du commerce à base de liants hydrauliques (ciment, chaux). Les enduits selon l'invention peuvent être appliqués en une ou plusieurs passes directement sur les supports. Pour les supports bruts, une projection préalable d'une colle d'accrochage peut être nécessaire. Ces applications se réalisent manuellement ou mécaniquement avec des pompes spéciales qui permettent d'obtenir des épaisseurs allant jusqu'à 100 mm et plus, sans que l'enduit frais ne flue.Les enduits ainsi réalisés peuvent être conservés tels quels (aspect rustique) ou être talochés, et d'une manière générale travaillés comme les enduits ordinaires, et peuvent être durcis en surface. Les enduits obtenus par l'addition du liant selon l'invention sont caractérisés, après leur prise, par le fait qu'ils sont hydrofuges, isolants thermiques et phoniques. Ils sont de couleur blanchâtre, gris clair, d'un aspect esthétique et ne présentent pas de fissuration. Le liant selon l'invention peut être utilisé pour la réalisation d'enduits isolants comprenant comme matières isolantes, seules ou en combinaison, des fibres de roche, laine de verre, fibres de verre, fibres de cellulose, poudre de liège, billes de verre, graines et poudres de vermiculite, mica expansé, perlite, matières plastiques broyées d'origine ou de récupération (ABS, PVC, PTFE). Selon l'invention le liant peut comprendre, outre l'anhydrite, les composants complémentaires suivants qui peuvent être utilisés séparément ou simultanément - Des corps tensio-actifs non ioniques, et anioniques ayant un effet synergétique sur les corps tensio-actifs non ioniques. - Des adjuvants du type mouillant et fluidifiant. - Des entraîneurs d'air, rétenteurs d'eau. - Des résines naturelles ou synthétiques solubles ou dispersibles à l'eau, améliorant l'adhérence et les propriétés mécaniques des enduits réalisés. - Des charges minérales ou organiques démottantes et allégeantes, absorbantes. - Des corps colorés tels que les pigments, colorants solubles ou insolubles à l'eau. - Des sels minéraux complexes. - Des hydrofuges de masses et de surfaces. - Des accélérateurs de prise. - Des antiferments, des biocides, germicides On étudiera ci-après plus en détails chaque catégorie de ces composants complémentaires. I. Les tensio-actifs. Ils améliorent la dispersion des fibres, et la dureté de l'eau tout en allégeant les enduits. Ils comprennent a) les tensio=actifs non ioniques Ce sont des émulsionnants solubles dans l'eau et de rapport hydrophile/lipophile faible. Ils donnent une bonne tension superficielle au liant : Pour 100 KG d'enduit, on utilise 10 à 5000 gr de tensio-actif. - Dose optimale : 10 à 500 gr de tensio-actif non ionique. b) Les tensio-actifs anioniques Ils s'emploient à doses faibles et plus faibles que les non ioniques à raison de 10 à 20 % de ces derniers et mieux en complément de ces derniers. Le résultat permet d'obtenir des enduits de densité apparente abaissée et une augmentation de la thixotropie des liants Des produits miscibles à l'eau, tel les sels de sodium, lithium, potassium, magnésium, ammonium, pyridinium, d'acides gras, les produits aminés type NORAMS peuvent être ajoutés dans la composition avec ou en lieu et place des tensio-actifs précités. Les tensio-actifs liquides peuvent être préalablement malaxés aux poudres afin d'obtenir un mélange poudreux sec pouvant être mieux réparti. Les Alryl, Alkylsulfonates, les esters phosphoriques, les sulfonates d'alcool gras, entrent également dans le présent brevet sous forme de "tensio-actifs". 11. Les adjuvants, entraîneurs d'air-fluidifiants, adhérants Des entraîneurs d'air facilitent la projection de la fibre composite, lorsqu'elle est projetee et largement humidifiée. Ce sont des produits à multiples effets. Ils améliorent la fluidité et aèrent les fibres, ce sont par exemple les produits sous références 6013 et 6031 de la Société Henkel ou similaires, aussi certains Carboxyméthylcelluloses, les NSO. Les hydrofuges de masse peuvent être des sels d'acide gras qui, par réaction avec la chaux libérée dans l'hydratation des fibres isolantes, forment des sels de calcium de ces acides gras insolubles. Parallèlement, les sels d'acides gras donnent également de bons résultats, de même que les acides aminés, les siliconates, les silicones en émulsion ou en solution. III. Les résines Ce sont des résines naturelles ou synthétiques solubles dans l'eau, dispersées ou dispersibles dans l'eau, des résines vinyliques, acryliques ou des copolymères, maléiques, des alcools polyvinyliques, des esters et éthers cellulosiques non limitativement, des carboxyméthylcelluloses, des amylacés, des dextrines, des fécules de blé ou mals, produits à multiples effets, ajoutées au liant. Celles-ci - Durcissent à coeur les projections fibreuses - Améliorent les propriétés mécaniques des enduits une fois secs - Améliorent l'adhérence sur les supports, - Modifient le module d'élasticité des enduits, - Améliorent l'hydrofugation, - soit plusieurs de ces rôles simultanément. Pour 100 kg d'enduit : dose 200 gr à 10 kg de ces résines. IV. Les accélérateurs de prise Ce sont les sulfates, nitrates, chlorures, silicates métalliques - Sulfates de fer ferreux, ferriques - Sulfates de potassium - Silicate de soude ou de potasse - Chlorures métalliques - Nitrates métalliques (Co - Fe - Mn - Ni ....) Ils améliorent le temps de prise et le séchage. Ils sont employés à la dose de 1% à 25% de l'anhydrite. V. Les charges minérales ou organiques Les compositions selon l'invention peuvent comprendre, outre les tensio-actifs anioniques et non-ioniques, les résines, les accélérateurs de prise, des charges minérales ou organiques naturelles ou artificielles, telles que non limitativement : Kieselgurt, diatomées, silices, sables, ardoises broyées, cendres volantes, dérivés de la cellulose, fécules et de préférence des silices de diatomées dont la surface spécifique B.E.T. est au moins de 100 M2 par gramme et dont les particules ont des diamètres inférieurs à 10 microns. Ces compositions selon l'invention améliorent l'enduit projeté, mais surtout conviennent particulièrement dans la réalisation des enduits coupe-feu et retard-feu. On utilise en volumes et en poids ces éléments dans le but de durcir l'enduit final. Ces compositions concernent particulièrement l'isolation thermique des piliers, murs, portes .... pour en faire des écrans coupe-feu. VI. Les corps colorés Des colorants organiques ou minéraux, concentrés ou dilués avec des charges légères. Des pigments compatibles avec le milieu par exemple : noir de fumée, des oxydes métalliques, graphites, des sels colorés stables, des sables colorés dans le but de modifier la teinte des enduits y compris les corps blancs, (oxyde de titane, minex, silicates de magnésie ....). Les compositions, pour 100 kg d'enduit frais, comprendront de O à 25 kg de masses colorantes, de préférence 0,5 à 10 kg de ces produits. Les compositions selon l'invention sont de préférence pulvérulentes et contiennent de ce fait un minimum d'eau. Le cas échéant pour réduire le mottage, l'addition de poudre absorbante moléculaire dite "tamis moléculaire" telle que bentonites Atagels, clarcels, bentones, argiles cuites, terres absorbantes, permettra un meilleur mélange du produit aux fibres, de même les silices collodales : Aérosil, siloldes, lévilites... Pour 100 kg d'enduit fini, il peut être utilisé de 0,5 kg à 25 kg de charges et en dose optimale de 0,500 à 10 kg de ces charges très fines pour une composition standard. Les charges minérales ou organiques intumescentes, ou rendant le produit selon l'invention intumescent, forment une caractéristique importante du présent brevet Phosphates, sels de brome, d'antimoine pentaérythrites, mélamines etc... Les compositions selon l'invention sont pulvérulentes, donc un minimum d'eau est apporté par l'humidité des charges fines et par l'eau nécessaire à la présentation commerciale des tensio-actifs non ioniques. Cette eau en faible quantité est absorbée dans le milieu. Ces compositions ont un aspect sec, poudreux ou granuleux grâce à ces composants absorbants. On donnera ci-après plusieurs exemples de compositions de liant selon l'invention qui sont destinées à être malaxées avec les fibres en vue de fabriquer les enduits à projeter. Exemple 1 : On réalise une composition pulvérulente comprenant en particulier des tensio-actifs - ANHYDRITE ..............................10 Kg - Antiferment.s 0,050 Kg - Tensioactifs 0,050 Kg - Silicate de soude 0,100 Kg - Carboxyméthylcellulose 0, 500 Kg - Fluidifiant anionique 0,100 Kg - Fluidifiant non ionique 0,020 Kg - Résine copolymère Vinylique type PAV 12 .0i500 Kg - Stéarate de magnésium 0,100 Kg. Dosage : pour 100 kg de fibres on utilise de 3 à 20 kg (de préférence 5 à 10 kg) de la composition réalisée. Exemple : 2 : On réalise une composition pulvérulente comprenant en outre des adjuvants entraineurs d'air - ANHYDRITE................................10 Kg - Entraineur d'air 6031 0,050 Kg - Cemulsol (ou similaire pouodre) O,050 Kg - Silice colloidale 0,400 Kg - Stéarate d'aluminium.......................0,200 kg - Sulfate ferreux 0,100 Kg - Méthyléthylcelluloses. type MH PC 20000 .0,500 Kg - Antifermentstype OPPNa 0,050 Kg - Caséine lactique 0,500 Kg - NaS (silicate de soude) 0,100 Kg - 6031 fluidifiant...........................0,050 Kg Dosage : pour 100 kg de fibres on utilise de 5 à 25 kg (de préférence 4 à 12 kg) de la composition réalisée. Exemple : 3 : On réalise une composition pulvérulente comprenant des résines de renforcement - ANHYDRITE 10 Kg - Noramox (ou mouillant similaire) 0,080 Kg - Cendres volantes 0,500 Kg - Stéarate de magnésium 0,150 Kg - Fluidifiant 6031..........................0,050 Kg - Silicate de soude 0,150 Kg - Germicide 0,050 Kg - Résine PAV 12 (R.PC).x 0,800 Kg - Rhodoviol 0,400 Kg - Tylose ou similaire 0,400 Kg Dosage : pour 100 kg de fibres, on utilise de 3 à 25 kg (de préférence de 5 à 12 kg) de la composition réalisée. Exemple 4 : On réalise une composition pulvérulente comprenant - ANHYDRITE 10 Kg - Empilant ou mouillant poudre 0,050 Kg - Kieselgurt 1 Kg - Sulfate ferreux 0,500 Kg - Stéarate d'Aluminium 0,120 Kg - Silicate de soude.........................0,100 Kg - Natrosols ou Relatin Haute Viscosité 0,500 Kg - Anioniques 0,050 Kg - Non ionique...............................0,010 Kg - Antiferments 0,050 Kg - Entraineurs d'air 6013 0,050 Kg - Résine PAV 12 ** 0,500 Kg - HPR 250 Herculès 0,500 Kg. Dosage : pour 100 Kg de fibres, on utilise de 5 à 25 kg (de préférence 6 à 10 kg) de la composition réalisée. Exemple 5 : On réalise une composition pulvérulente comprenant - ANHYDRITE 10 Kg - Cemulsol, mouillant poudre ou 6031... .....0,050 Kg - Silices de diatomées ou poudre moléculaire.0,500 Kg - Palmitate de magnésium O,100 Kg - Rhodoviol HS 200 (ou similaires) 0,400 Kg - Carboxyméthylcellulose 0,400 Kg - Sulfate ferreux ......................... 0,100 Kg - O.P.P. Na..................................0,025 Kg - Silicate poudre NaS........................0,050 Kg - Résine 21070...............................0,600 Kg. Dosage @ pour 100 kg de fibres, on utilise de 3 à 25 kg (de préférence 3 à 16 kg) de la composition réalisée. Exemple 6 : On réalise une composition pulvérulente comprenant - ANHYDRITE .............................. 10 Kg - Ether cellulosique ...................... 0,500 Kg (méthycellulose Htes viscosités) - Caséine lactique 0,500 Kg - Empilant NP 6 ........................... 0,060 Kg - Silice fine calcil ................... ... 0,100 Kg - Vinapol 21070 ........................... 0,500 Kg - Stéarate de magnésium ................... 0,100 Kg - Hostapur OSB : BAYER .................... 0,050 Kg - Noir de fumée............................ 0,100 Kg - Antiferment, Fongicide 0,020 Kg. Dosage : pour 100 kg de fibres on utilise 3 à 20 kg (de préférence 3 à 10 kg) de la composition réalisée. Exemple 7 : On réalise une composit,ion pulvérulente comprenant - ANHYDRITE ............................. 10 Kg - Silicate de soude...................... 0,500 Kg - Phodoviol BM 6031 (RHONE P.) .......... 0,500 Kg - Kielselgurt ........................... 0,050 Kg - Stéarate de magnésium , 0,100 Kg - Poudre d'ardoise ...................... 1,750 Kg - Résine PAV 12.......................... 0,500 Kg Dosage : pour 100 kg de fibres, on utilise 3 à 20 kg (de préférence 4 à 10 kg) de la composition réalisée. Exemple 8 : On réalise la composition sableuse suivante - ANHYDRITE .............................. 10 Kg - Fongicide/10%.......................... 0,025 Kg - Rhodopas PAV 12 (ou similaire) , 0,500 Kg - Stéarate de lithium ., 0,120 Kg - Lauryl sulfate de sodium C12 ........... 0,050 Kg - Sable ou Diatomées ..................... 10 Kg - Dextrine soluble 0,500 Kg Dosage : pour 100 kg de fibres, on utilise 3 à 20 kg (de préférence 5 à 15 kg) de la composition réalisée. Exemple 9 : On réalise la composition granuleuse suivante - ANHYDRITE ............................. 10 Kg - Résine soluble (PAV 12)................ 0,800 Kg - Remcopal LC ........................... 0,060 Kg - Silice de diatomées ................... 0,100 Kg - Colorants ou pigments 0,100 Kg - Palmitate de Lithium . 0,100 Kg - R 6008/11 Epaississant . 0,100 Kg - Polymer DP 433 (Aqualon) .............. 0,500 Kg - Antiferments bactéricides ............. 0,050 Kg. Dosage : Pour 100 kg de fibres de roche, on utilise de préférence de 2 à 12 kg de la composition réalisée. Exemple 10 : On réalise la composition pulvérulente suivante, intumescente ANHYDRITE ............................ 10 Kg - Saccharoïde ou Polymer DP 433 0,500 Kg - Plastifiant type Paraffine chlorée 70. 0,100 Kg - Sulfate de fer . 0,500 Kg - Non ioniques/anioniques .............. 0,050 Kg - Benzoate de soude..................... 0,050 Kg - MéthylHydroéthylcellulose 0,100 Kg - Pentaerythrite 0,500 Kg - Phoschek 30........................... 0,500 Kg - Germicide (ex : O.P.P. Na) ;. 0,010 Kg Dosage : pour 100 kg de fibres minérales, on utilise de 3 à 25 kg (de préférence de 5 à 10 kg) de la composition réalisée. REVENDICATIONS. 1. Liant pour fibres minérales ou pour autres produits d'isolation en vue de la réalisation d'un enduit de projection isolant, caractérisé en ce qu'il comprend de l'anhydrite. 2. Liant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte comme compléments des corps tensio-actifs non ioniques et/ou anioniques. 3. Liant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte comme compléments des charges très fines et insolubles dans le milieu, des pigments, des colorants solubles et insolubles dans liteau. 4. Liant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les charges très fines utilisées sont constituées de particules d'un diamètre de l'ordre de 25 à 100 microns et en ce que leur surface spécifique est supérieure à 10 m2 par gramme environ, lesdites charges pour la préparation de 100 kg d'enduit entrant dans la composition du liant pour 2 à 30 kg, de préférence pour 2 à 10 kg. 5. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte comme compléments des hydrofuges de masse, des enduits, des accélérateurs de prise, des produits gonflants, des plastifiants entraîneurs d'air. 6. Liant selon la revendication 5, caractérisé en ce que les hydrofuges de masse peuvent être des sels d'acides gras, lesdits hydrofuges de masse, pour la préparation de 100 kg d'enduit à projeter, entrant dans la composition du liant pour O à 10 kg, de préférence 0,050 à 2 kg. 7. liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte comme complément un agglomérant minéral incombustible puissant, conférant aux enduits la possibilité de se préparer avec n'importe quelle fibre minérale, fibre de verre, fibre de roche. 8. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte comme complément un agglomérant nouveau constitué par des lignosulfonates et antiferments. 9. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte comme compléments des bactéricides, fongicides, germicides. 10. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte, isolément ou simultanément lorsqu'il y a compatibilité, les compléments suivants - des résines améliorant les propriétés mécaniques, l'adhérence, l'adhésivité, des charges et notamment des charges légères, - des catalyseurs de durcissement de l'anhydrite, - des corps colorés y compris les blancs et noirs, et des pigments oxydes de fer et autres, tout ou partie des composants traditionnels des enduits projetés (huile d'ensimage), de l'eau même dure pour lier le tout aux fibres. 11. Liant selon la revendication 10, caractérisé en ce que les résines sont naturelles ou synthétiques, solubles à l'eau ou dispersables dans l'eau, et peuvent être plus particulièrement choisies dans les éthers et esters cellulosiques, les dérivés des acides alginiques, les fécules, l'amidon cru ou cuit, les caséines, les dextrines, les lignosulfonates, ou des mélanges de ces résines pour améliorer les qualités mécaniques des enduits et leur adhérence, lesdites résines pouvant entrer, pour la préparation- de 100 kg d'enduit, en toute proportion dans le liant jusqu'à 10 kg, de préférence de 250 g à 10 kg. 12. Liant selon la revendication 10 caractérisé par l'adduction d'émulsifiants, rétenteurs d'eau, inhibiteurs de corrosion, accélérateurs de prise, qui allègent le système et accélèrent le séchage. 13. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des charges inertes de toutes natures, y compris les composants rentrant dans la composition habituelle des enduits. 14. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des corps colorés tels que des oxydes de fer et autres y compris des corps blancs, oxyde de titane, minex, silicate de magnésie, Kaolin, talc, susceptibles de modifier la teinte finale des enduits, ces corps colorés peuvent être inertes tels que graphite, oxydes métalliques, sables teintés ou actifs tels que : ciment blanc, chaux hydraulique blanche, protégés par des antiferments usuels, de tels produits pouvant être utilisés, pour la constitution de 100 kg d'enduit, jusqu'à 25 kg (actifs et inactifs) et de préférence 1 à 10 kg pour les pigments inactifs, et de O à 500 gr d'antiferments, ou de germicides fongicides, anticryptogamiques. 15. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il ne comporte pas de liants hydrauliques et en ce qu'il comporte de l'eau pour être présenté sous forme de pâte, de suspension épaisse ou suspension liquide, la quantité nécessaire à la réalisation d'un enduit pâteux étant de 25 à 30 kg pour 100 kg d'enduit, de préférence 10 à 20 kg, cette composition semi-liquide étant projetée immédiatement avec la fibre, pour la réalisation de l'enduit isolant. 16. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sa projection reçoit en surface de durcissement une projection du liant selon les revendications 1 à 10 dilué à l'eau, ce durcissement de surface pouvant être également réalisé par une des résines solubles composant les liants.