Brevet FR2758105A1 — publié le 19980710

Domaine de l'invention :La présente invention a pour but de mettre en oeuvre des boues de papèteries,qui proviennent des déchets d'usines de papiers ,actuellement non utilisées ,et qui, stockées sur certains sites posent à l'heure actuelle énormément de problèmes ,car elles n'ont pour l'instant que des utilisations très restreintes. On les utilise en particulier comme remblais ou on les répand sur des terrains pour faire des soubassements et amendements Le problème que résoud cette invention est d'utiliser ce type de boues pour en faire grâce à ce nouveau procédé un matériau dégradable avec l'eau ,de très faible coût .Les produits fabriqués à partir de ce matériau auront les mêmes avantages. La première application est une réalisation de plateaux de Ball-Trap qui seront donc dégradables avec l'eau et qui se dissoudront dans les terrains,alors que les plateaux actuels restent en surface ,en entrainant par leurs débris après tirs un problème de pollution des terrains,si on ne prend pas soin de les ramasser.Ce ramassage étant difficile à réaliser ,car les fragmentations après tirs sont innombrables. Une deuxième application est une fabrication de pots de fleurs qui présenteront l'avantage de se dissoudre dans le sol ,une fois la plante mise en place ,ces types de pots de fleurs ne nécéssitent aucun dépotage,et suppriment les débris qu'il faut jeter aux ordures. Une troisième application est une réalisation d'un moule péris sable,Une quatrième application est la réalisation de coffrages de soubassements ou piliers que l'on pourrait immerger dans les lacs ou en mer ou pour des applications diverses, par exemple tout simplement en le trempant dans un bac rempli d'eau qui fera disparaitre le moule Une cinquième application de ce materiau dégradable avec l'eau est la réalisation de tees (Supports de balles de golf) qui vont présenter des avantages vis à vis des "tees" existant. tous allons maintenant décrire le procedé de réalisation qui permet de réaliser un matériau dégradable par l'eau et les produits obtenus dans cinq applications illustratives mais non limitatives que sont: les plateaux de Ball Trap , les pots de fleurs ou conteneurs d'arbustes , les moules périssa bles,les coffrages, et les support de balles de golf dénommés "Tee" qui utilisent d'autres matériaux , plus coûteux et plus difficiles à employer ,car non périssables avec l'eau. La figure 1 de la planche 1/6 montre un synoptique des 7 phases du procédé La figures 2 de la planche 2/6 montre un exemple d'un moule à multiempreintes(vue en coupe) avec un moyen de remplissage La figure 3 de la planche 2/6 montre une vue de dessus du moule à multiempreintes les figures 4 et 5 de la planche 3/6 montrent 2 types de moules multiempreintes(vues en coupe)avec les contremoules équipés qui subissent la pression P d'une presse dans les deux applications correspondant aux plateaux de ball trap et aux pots de fleurs ainsi qu'aux conteneurs d'arbustes Les figures 6,6 bis,7 et 8 de la planche 4/6 montrent des exemples illustratifs et non limitatifs des produits obtenus Les figures 9 et 10 de la planche 5/6 montrent un exemple de reproduction d'un objet de forme quelconque par un moule périssable fait dans ce matériau dégradable avec l'eau Les figures 11 et 11bis de la planche 6/6 (vues de face et de profil) montrent un exemple illustratif de coffrage La figure 12 de la planche 6/6 montre un "tee" dégradable Le procédé 1 de fabrication d'un matériau permettant d'obtenir un objet dégradable avec l'eau comprend 7 phases une Phase 1 qui est un contrôle puis un ajustement éventuel de l'Hygrométrie des boues résiduelles 11 provenant des papèteries Une Phase 2 qui consiste à préparer un mélange comprenant les pourcentages massiques de produits suivants 10 à90% des ditesboues résiduelles 11 40 à 60% de sable pur 21 ou de silice 2lbis 5% à 10% de farine de céréales 22 ou de féculents 22bis Une phase 3 qui consiste à malaxer le précédent mélange 20 pour obtenir une pâte homogêne 30 ,la malaxeur étant du type habituellement connu et utilisé dans l'industrie une Phase 4 qui consiste à déposer ou à injecter ladite pâte homogêne 31 dans un moule 41 prechauffé à une température minimum de 40a et à une pression minimum de 1 bar. Cette injection ou ce dépot peuvent se faire de différentes manières ,on peut par exemple utiliser un pistolet ou tout autre moyen muni d'une buse 43 qui injectera sous une action manuelle,ou pneumatique,hydraulique la pâte 31 dans des em preintes 411,412.du moule multiempreinte 41 On applique par l'intermédiaire d'un contre-moule 44 une Pression P,venant notamment d'une presse ou d'une masse appliquée par gravité.Par ailleurs ledit moule 41 étant muni de buses d'éjection 421 422 .. sur chaque empreinte pour permettre un démoulage par envoi d'une pression p, lorsque l'on désirera éjecter les produits obtenus. Les conduits d'éjection sont équipés de soupapes 431 432..pour permettre l'arrivée de la pression p du gaz d'éjection uniquement au moment désiré. Une Phase 5 qui consiste à laisser sécher la pate 31 avant démoulage ,ce qui permet d'obtenir un matériau seché et mis en forme 50 qui constitue en fait ,suivant les conditions de températures et de pressions ,fonctions des applications visées le matériau dégradable à l'eau 50 issu du procédé 1 comprenant un minimum de 6 phases Une Phase 6 qui consiste à démouler par exemple avec un moyen pneumatique en envoyant dans des conduits d'éjection 411 ,422 un gaz sous pression p qui peut être de l'air pour assurer l'éjection du matériau moulé 50,dans sa forme désirée,une fois le contremoule 44 enlevé par un moyen adéquat Une phase 7 (facultative) qui consiste aprés l'obtention des produits de balltrap 111..ou des pots de fleurs2ll..ou conte neurs d'arbustes3ll.des moules périssables 71 ,des coffrages 411 et des "tees"511 à les peindre ou à les vernir avec des peintures dégradables avec l'eau.Nous allons maintenant décrire cinq applications illustratives qui dérivent du matériau 50 fabriqué par le procédé 1 sachant que chaque application exige un ciblage déterminé de chaque phase du procédé. La première application consiste à réaliser des plateaux de ball trap, ou n'importe qu'elle cible de tir issus du procédé 1 Dans ce cas les phases 1,3 4 5 6 et 7 sont identiques ,seules la phase 2 doit être bien ciblée en proportion,pour obtenir les caractéristiques désirées pour ces plateaux. Il est donc préférable de partir dans cette phase 2 d'un mélan ge qui comprendra de préférence 40 à 60% de sable 21 ou silice 2lbis ,ceci pour rendre le plateau de ball trap fragile et apte à la fragmentation lors du tir. 30 à 60% de boues résiduelles de papèteries 5% à 10% de farine de céréales 22 ou de féculents 22bis qui interviennent comme liant.Dans ce cas on obtient un plateau de ball trap issu du moule multiempreintes 41 ( fig 2 et 3 et 4) qui résiste lors du vol ,et se fragmente lors du tir La deuxième application du procédé 1 illustrative mais non limitative consiste à réaliser des pots de fleurs 211 ou des conteneurs d'arbustes 311,à partir du matériau 50 issu du procédé 1 Les phases 1,3,4 ,5,6,7 sont identiques ,seule la phase 2 doit être également ciblée en proportion pour obtenir les caractéristiques désirées sur les produits 211 et 311 ainsi que ceux qui en découlent. La phase 2 doit être bien çiblée , elle est ainsi définie Mélange de 70 à 90% de Boues,la silice étant facultative ou en très faible proportion ( inférieure à 5%.) Ajout de 5% à 10% de farine de céréales 22 ou de féculents 22bis qui servent de liant et agissent en séchant de manière analogue à une colle, les produits sont issus du procédé 1 ,et sortent du moule 41 (fiv 5) une fois injectés dans le moule 41 bis ayant la forme adaptée au produit désiré: pot de fleurs 211 ,conteneurs d'arbustes 311. Tous ces produits ont des propriétés de dégradabilité avec l'eau qui les rendent complètement adaptés aux nécessités d'absence de nuisance par dépots de déchets non réasorbables par les sols Dans une troisième application illustrative et non limita tive,la pâte déposable ou injectable 31 et son matériau dégradable avec l'eau 50 peuvent être utiiisés pour fabriquer toutes sortes de pièces ou objets par moule périssable La notion de moule périssable est bien entendu connue avec d'autres matériaux notamment le platre,mais la nouveauté va résider dans l'utilisation du tel matériau dégradable avec l'eau 50 ,peu coûteux et d'un maniement extrèmement facile que nous allons maintenant décrire dans un premier exemple illustratif et non limitatif. La figure 9 de la planche 5/5 montre une forme quelconque à reproduire 62 qui peut être un objet d'art une statuette ou tout autre chose. On va l'enfermer ,apres l'avoir enduit d'un agent démoulant 61 non agressif pour sa surface,dans un container 70 qui va s'ouvrir en deux parties (pas forcément symétriques) ,par l'intermédiaire de 2 excroissances mécaniques notamment vissées ou serrées 711 et 711 bis Par des conduits d'injection 713. et des évents 714.. (ces dernièrs servant à évacuer l'air et à vérifier que la pate injectée 31 a bien rempli toute la cavité entre le conteneur 70 et l'objet à reproduire 62) on peut déposer ou injecter la pâte 31 pour obtenir par un moulage en creux 61 bis la copie conforme de la pièce à reproduire. En désolidarisant les 2 parties du containeur 70 ,on va après séchage du matériau 50 obtenir également 2 parties de ce dernier,si on pris soin de réaliser à l'intérieur de 70 deux petites liaisons 712 et 712 bis perforées d'orifices laissant passer la pâte 31 dans les 2 parties. L'enlèvement de l'objet 62 ayant été effectué par rupture des 2 petites liaisons ,on se retrouve avec un moule péris sable 71 formé éventuellement de 2 parties 71 a et 71 b que l'on rassemble par un bridage 75 appliquant une force F sur les 2 parties.Il sera possible de remplir ledit moule périssable 71,grâce à un conduit 715 aménagé, d'un liquide en fusion 63,compatible avec le moule ,qui en se solidi fiant va reproduire la forme de l'objet initial 62 soit la pièce 62 bis. Pour le démoulage ,on utilisera l'eau ,soit directement en laissant tremper ou en immergeant pendant un temps suffisant, qui fera apparaitre la pièce 62 bis reproduite sien entendu,le container initial 70 peut être conservé le moule périssable 71 doit être refait pour chaque objet mais comme son coût est tres faible cela présente d'énormes avantages. une quatrième application est la réalisation de coffrages périssables 411 illustrées sur les figures 11 et 11 bis de la planche 6/6 , ces coffrages peuvent être obtenus par de simple moulage notamment en panneaux rectangulaires qui n'offrent aucune difficulté de réalisations, ils peuvent ensuite remplacer les coffrages en bois plus onéreux et qu'il faut enlever ,d'où un gain de temps et de côut. une cinquieme application illustrée sur la figure 12 de la planche 6/6 sont les supports de balle de golf ou "tee"511 que l'on plante lors du parcours et qu'il est aussi nécéssaire d'enlever car actuellement fabriqués en matériaux non dégradables avec l'eau,le procédé 1 associé à un moularge connu de l'homme de métier permet de réaliser ces "tee" dans le matériau 50 du susditprocédé 1 précédemment décrit. Pour terminer cette description du procédé 1 qui permet de fabriquer le matériau dégradable 50 susceptible d'un grand nombre d'applications industrielles dont cinq exemples non limitatifs ont été donnés, nous ferons remarquer que toutes les formes et caractéristiques techniques sont envisageables,il suffit de caractériser correctement les diverses phases notamment les phases 1,2 et 5 notamment la quantité d'ingrédients dans le mélange 20 de la phase 2 les conditions de température et de pression de la phase 4 le Temps de sèchage ou de cuisson de la Phase 5, ceci pour obtenir toutes les formes de produits désirées dans les applications visées. Toutes les applications de ce procédé sont donc également revendiquées comme faisant partie de la présente invention,le procédé 1 doit pouvoir s'adapter aux applications industrielles visées afin de réaliser tous les objets possibles ,dont on veut la dégradation par l'eau qui peut même être programmée pour un objet donné R E V E D I C A T I O I 1-Procédé (1) de fabrication d'un matériau dégradable avec l'eau (50) caractérisé en ce qu'il comporte au moins six phases Une Phase 1 qui est un contrôle et un ajustement de l'hygrométrie des boues de papèteries (11) Une Phase 2 qui consiste à préparer un mélange comprenant 10 à90% des ditesboues résiduelles (11) 40 à 50% de sable pur (21) ou de silice (21bis) 5% à 10% de farine de céréales (22) ou de féculents (22bis) Une phase 3 qui consiste à malaxer le précédent mélange (20) pour obtenir une pâte homogêne (30) , la malaxeur étant du type habituellement connu et utilisé dans l'industrie Une Phase 4 qui consiste à injecter ladite pâte homogêne (31) dans un moule(41) prechauffé à une température minimum de 400 et à une pression minimum de 1 bar. Une Phase 5 qui consiste à laisser sécher la pate (31) avant démoulage ,ce qui permet d'obtenir un matériau seché et mis en forme(50)qui constitue suivant les conditions de températures et les pressions appliquées,c'est à dire suivant les appli cations auquelles on le destine le materiau dégradable avec l'eau (50) que l'on cherche a obtenir par le ditprocédé (1) Une Phase 6 qui consiste à démouler par exemple de manière pneumatique en envoyant un gaz pour assurer l'éjection du ma tériau (50) au travers de conduits d'éjection (411) (412).. Une Phase 7 qui peut constituer à peindre les produits ob tenus:Plateaux de balltrap(lll)ou pots de fleurs(21l)ou(311) des moules périssables 7l,des coffrages 411 et des Iteedls ceçi ,avec des peintures également dégradables avec l'eau -Procédé (1) de fabrication d'un matériau dégradable avec l'eau (50) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les produits obtenus à partir du procédé (1) peuvent prendre toutes les formes et caractéristiques possibles en fonction du ciblage des quantités d'ingrédients du mélange (20 ) de la phase 2 de et des conditions de Température et pression de la phase 4 et de temps de séchage de la phase 5 3-Procédé (l)de fabrication d'un matériau dégradable avec l'eau (50) selon les 2 premières revendications caractérisé en ce qu'il permet de fabriquer des plateaux de Ball-Trap (111).. dont la phase 2 du procédé (1) est ainsi définie: Préparation du Mélange (20) constitué: de 30 à 60% de boues résiduelles de papèteries (11) de 30 à 50 % de Sable (21) ou de silice (21 bis) de 5 à 10% de farine de céréales (22) ou de féculents (22bis)qui interviennnent comme liant, la quantité de sable ayant été optimisée pour que les plateaux de balltrap(111)se fragmentent correctement lors des tirs 4- Procédé de fabrication matériau dégradable avec l'eau, (50) qui selon l'une des précédentes revendications est caractéri sé en ce que la pâte homogène (31) une fois malaxée peut être déposée ou injectée notamment gràce à un pistolet ou tout autre moyen muni d'une buse (43) dans un moule multiempreinte (41) muni de buses d'éjection qui permettent de démouler par exemple de manière pneumatique ou hydraulique les plateaux de ball-trap(lll).. ou des pots de fleur (211) des containers d'arbustes (311)...des moules périssables(71)..des coffrages (411) . . . et des "tee" (511)....... 5- Procédé de fabrication d'un matériau (50) dégradable avec l'eau ,qui selon l'une des précédentes revendications est caractérisé en ce que la pâte homogene (31) une fois malaxée peut être injectée dans un conteneur (70) dans lequel se trouve un objet à reproduire (62) ,qui en subissant les diverses phases du procédé (1) va permettre de transformer le matériau (50) en un moule périssable (71)avec l'eau qui va ensuite pouvoir être facilement enlevé pour récupérer la copie de l'objet (62 bis). 6- Procédé de fabrication d'un matériau (50) dégradable avec l'eau qui selon l'une des précédentes revendications est caractérisé en ce qu'il permet d'utiliser le même container (70)et de recommencer autant de fois que l'on désire l'opéra- tion en utilisant un moule périssable (71) fait en matériau (50) dégradable avec l'eau. 7-Procédé de fabrication d'un matériau (50) dégradable avec l'eau ,qui, selon lune des précédentes revendications est caractérisé en ce qu'il permet de fabriquer par moulage des coffrages (411) qui peuvent être notamment en forme de panneaux rectangulaires.... 8-Procédé de fabrication d'un matériau (50) dégradable avec l'eau qui,selon l'une des précédentes revendications est caractérisé en ce qu'il permet de fabriquer des "tee" (511) utilisables dans les parcours de golf et qui se dégradent avec l'eau ,donc qui ne nécéssitent pas de ramassage ou d'enlèvements.