Brevet FR2848577A1 — publié le 20040618

La présente invention est du domaine du traitement de la fibre végétale naturelle, telle que de coton, de lin, de chanvre ou analogue. Elle a pour objet un procédé de traitement de telles fibres végétales naturelles, en vue notamment de la fabrication d'un produit d'isolation pour le bâtiment. On connaît dans le domaine du bâtiment l'utilisation d'un produit isolant à base de fibres végétales naturelles. Par exemple, il est connu d'appliquer par projection sur une surface un produit associant un liant et de telles fibres, ou encore de fabriquer des panneaux isolant comportant au 10 moins une couche de ces fibres. Un problème général posé réside dans le traitement des fibres en vue de l'obtention de tels produits isolants. Notamment, il est nécessaire de conférer aux fibres une consistance adéquate, ainsi que des qualités ignifuges et anti-parasitaires. On relèvera à ce stade de la description qu'il 15 est connu de conditionner les fibres en balles après leur traitement, en vue de leur utilisation ultérieure. Plus particulièrement, il est connu de traiter les fibres d'une part aux sels de bores et/ou aux sels d'ammodium, pour leur conférer un caractère ignifuge, et d'autre part à l'acide carbonique pour leur conférer un caractère antiparasitaire, fongicide et insecticide notamment. Les procédés connus de l'art antérieur sont habituellement longs à mettre en oeuvre, c'est à dire de l'ordre de 24h pour un traitement de 300kg de fibres. Les facteurs d'accroissement de la durée de traitement résident notamment dans le traitement physico-chimique des fibres par bain. Par ailleurs, se pose le problème de l'acheminement des fibres d'un poste de 25 traitement à un autre, et plus particulièrement d'un aménagement en chaîne continue du traitement des fibres, depuis une masse brute de fibres jusqu'à leur conditionnement en balle. Se pose donc un problème à résoudre, qui réside dans l'organisation d'un procédé de fabrication permettant d'effectuer en chaîne 30 continue et en un temps le plus faible possible, les différentes opérations de traitement des fibres. Il en découle qu'une difficulté à surmonter pour résoudre ce problème est de concilier entre elles les différentes étapes de traitement des fibres, à partir de compromis intuitifs entre les moyens mis en oeuvre et les résultats obtenus, tant spécifiquement pour chacune de ces étapes 5 que globalement depuis le traitement des fibres à l'état de masse brute jusqu'à leur conditionnement en balle. Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé de traitement en chaîne continue de fibres végétales naturelles, telles que de coton, de lin, de chanvre ou analogues, en vue de leur 10 utilisation pour l'isolation des bâtiments, qui offre un compromis entre les différentes contraintes susvisées. Plus particulièrement, il est visé par la présente invention de réduire le temps nécessaire pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, notamment en ce qui concerne les opérations de lavage et de traitement physicochimique des fibres, et en ce qui concerne le temps écoulé entre les traitements 15 physico-chimiques des fibres et leur conditionnement en balles. Il est encore plus particulièrement visé par la présente invention de proposer un tel procédé dans lequel les opérations de transfert des fibres d'un poste à un autre sont simplifiées. Le procédé de l'invention comprend dans sa généralité notamment les étapes successives consistant dans: 20 a) un premier traitement mécanique des fibres pour leur aération, b) un traitement de lavage des fibres, c) des traitements physico-chimiques des fibres par des liquides traitants. Ces traitements physico-chimiques consistent notamment à mouiller les fibres par les liquides traitants. Ces liquides traitants comprennent dans des opérations 25 spécifiques de mouillage, d'une part des sels minéraux ou analogues, tels que sels de bores et/ou d'ammodium, en vue de leur conférer des qualités ignifuges, et d'autre part avec des acides ou analogues, acide carbonique notamment, en vue de leur conférer des qualités anti-parasitaires, d) d'un deuxième traitement mécanique des fibres pour leur conditionnement en 30 balle. Le procédé de l'invention est principalement reconnaissable en ce qu'il consiste à faire circuler les fibres dans un tunnel de traitement liquide des fibres. Des postes étagés de traitement respectif des fibres par un liquide contenant un agent traitant spécifique sont aménagés à l'intérieur de 5 ce tunnel de traitement. Chaque poste met en oeuvre une capacité de réception des fibres et de l'agent traitant correspondant, cette capacité étant montée tournante sur elle-même en vue de l'application du traitement par brassage oscillant des fibres mouillées par le liquide traitant. Chaque capacité est sélectivement communicante avec la capacité tournante d'un poste voisin, pour le 10 transfert des fibres de l'un à l'autre des postes de traitement étagés du tunnel de traitement. Ces dispositions sont telles que les différentes opérations de traitement liquide des fibres sont exécutées par brassage de ces dernières mouillées par le liquide traitant. Par ailleurs, le transfert des fibres d'un 15 poste de traitement à un autre du tunnel de traitement, est exécuté en continu à l'issu de chacun des traitements, par déversement des fibres de l'une à l'autre des capacités. On relèvera que les postes de traitement liquide du tunnel de traitement sont par exemple l'un quelconque au moins, de préférence 20 dans l'ordre successif, d'un poste de lavage, d'un poste de traitement ignifuge, d'un poste de traitement anti-parasitaire, fongicide et/ou insecticide notamment, d'un poste de traitement parfumant, d'un poste de traitement imperméabilisant, et d'un poste de traitement de marquage par l'incorporation aux fibres d'un agent traceur. De préférence et en association avec les dispositions susvisées, le procédé proposé par l'invention comprend en outre les étapes consistant, en sortie du tunnel de traitement, à extraire les liquides hors des fibres. Cette extraction est préférentiellement effectuée par une première opération mécanique de tassage des fibres et une deuxième opération de séchage des 30 fibres à l'air chaud par leur passage à travers un séchoir. Puis, dans une étape suivante, les fibres circulent dans une effilocheuse préalablement à leur conditionnement, en balle notamment. Selon une première variante, l'opération de tassage des fibres est effectuée au moyen d'une essoreuse rotative à vitesse variable. On relèvera que cette essoreuse est avantageusement en communication sélective avec la capacité tournante du poste terminal du tunnel de traitement. Selon une deuxième variante, l'opération de tassage des fibres est effectuée au moyen d'une presse à membrane, comprenant une cuve de réception des fibres agencée en corps de piston. A l'instar des dispositions de la variante précédente, cette cuve est avantageusement en 10 communication sélective avec la capacité tournante du poste terminal du tunnel de traitement. On relèvera que cette variante est préférée par rapport à la précédente, d'une part pour éviter la formation de bourre de fibres par leur passage à l'intérieur de l'essoreuse, et d'autre part par la facilité offerte de transfert des fibres en sortie du poste d'extraction des liquides, les masses de fibres à acheminer en sortie de 15 la presse à membrane étant notamment conformées en galettes. De préférence, un poste de stockage, formé d'un silo notamment, est interposé entre le séchoir et l'effilocheuse, en sortie duquel poste de stockage est disposée cette dernière. Selon une forme avantageuse de réalisation de la 20 capacité de chacun des postes de traitement du tunnel de traitement, celle-ci comprend au moins une bouche d'admission et/ou d'évacuation des fibres. On comprendra que selon diverses variantes, ces bouches peuvent être distinctes ou confondues. La capacité est en outre équipée de moyens d'admission et d'évacuation des liquides traitants, à travers notamment des ajours qu'elle 25 comporte. A partir d'un tel agencement avantageux des capacités, le procédé de l'invention comprend les opérations spécifiques consistant, en chacun des postes de traitement du tunnel de traitement, successivement à: *) orienter la capacité par pivotement sur elle-même pour recevoir les fibres par déversement à travers la bouche d'admission, *) faire balancer sur elle-même la capacité pour le brassage des fibres, au moins postérieurement, sinon aussi simultanément à l'introduction des liquides traitants, *) orienter en fin de traitement la capacité par retournement sur elle- même jusqu'à disposition de la bouche d'évacuation au-dessus de la bouche d'admission de la capacité du poste voisin, en vue du déversement des fibres à l'intérieur de cette dernière. Les dispositions de l'invention permettent notamment d'appliquer aux fibres une durée de traitement à l'intérieur de chaque poste de traitement du tunnel de traitement, de l'ordre compris entre 2mn et 10mn à une température du liquide de traitement de l'ordre compris entre 300C et 600C. On relèvera que selon une forme préférée de mise 10 en oeuvre du procédé de l'invention, les acheminements des fibres entre le premier poste de traitement mécanique des fibres pour leur aération, par leur passage à travers une première effilocheuse par exemple, vers le tunnel de traitement, puis vers le poste de séchage, puis vers le poste de stockage, puis vers le poste de conditionnement, sont respectivement effectués au moyen de tapis transporteurs. 15 De tels moyens de transfert des fibres d'un poste à un autre présentent l'avantage de permettre leur acheminement spontané à l'issu de leur passage à chacun de ces postes, sans nécessiter de manipulation particulière. La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite d'une forme 20 préférée de réalisation, en relation avec la figure de la planche annexée qui illustre schématiquement un procédé de l'invention. Sur la figure, un procédé de traitement de fibres végétales naturelles, en vue de leur utilisation pour l'isolation des bâtiments, comprend globalement les étapes successives consistant à: *) traiter les fibres par une première effilocheuse 1 en vue de leur aération. Cette opération vise plus particulièrement à affiner et à amincir les fibres, et à leur conférer un enchevêtrement idoine pour leur utilisation en tant que matériau isolant. *) acheminer les fibres, par une première bande transporteuse 2 notamment, vers 30 un tunnel de traitement 3 des fibres par des liquides traitants, tels que 4. *) traiter les fibres par leur brassage oscillant, ou analogue voire par leur brassage tournant, conjointement à leur mouillage par les liquides traitants 4. Ce traitement est effectué à une température de l'ordre comprise entre 300C et 600C pendant une durée comprise entre 2mn et 10mn, successivement à l'intérieur de capacités 5 tournantes respectives, telles que 5, affectées à un traitement respectif. On remarquera que ces capacités sont de préférence successivement alignées, en ayant leur axe géométrique A de rotation sensiblement confondu. Le tunnel de traitement 3 comprend l'un quelconque au moins de postes respectifs de lavage 6, de traitement ignifuge 7, de traitement anti-parasitaire 8, voire aussi de traitement 10 parfumant 9, de traitement imperméabilisant et de traitement de marquage 10 par un traceur, attestant de l'origine du traitement des fibres. *) extraire les liquides hors des fibres par leur tassage et leur séchage à air chaud. Selon deux variantes possibles, ce tassage est effectué soit par une essoreuse 11, soit et de préférence par une presse à membrane 12. Une deuxième bande 15 transporteuse 13 est placée en sortie du poste de tassage 11 ou 12, pour acheminer les fibres vers un séchoir à air chaud 14. *) acheminer les fibres en sortie du séchoir 14, par une troisième bande transporteuse 15 notamment, vers un poste de stockage 16, en sortie duquel est disposé une deuxième effilocheuse 17. *) acheminer les fibres, par une quatrième bande transporteuse 18 notamment, vers un poste 19 de conditionnement des fibres, préférentiellement en balle au moyen d'une presse. REVENDICATIONS 1.- Procédé de traitement de fibres végétales naturelles, en vue notamment 5 d'une utilisation de ces fibres pour l'isolation des bâtiments, du genre de procédé comprenant les étapes successives: a) d'un premier traitement mécanique des fibres pour leur aération, b) de lavage des fibres, c) de traitements physico-chimiques des fibres par des liquides traitants, 10 d'une part avec des sels minéraux ou analogues en vue de leur conférer des qualités ignifuges, et d'autre part avec des acides en vue de leur conférer des qualités anti-parasitaires, d) d'un deuxième traitement mécanique des fibres pour leur conditionnement en balle, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler les fibres dans un tunnel (3) de traitement liquide des fibres, à l'intérieur duquel sont aménagés des postes étagés (6-10) de traitement respectif des fibres par un liquide (4) contenant un agent traitant spécifique, chaque poste (6-10) mettant en oeuvre une capacité (5) de réception des fibres et de l'agent 20 traitant correspondant, cette capacité (5) étant montée tournante sur ellemême en vue de l'application du traitement par brassage oscillant des fibres mouillées par le liquide traitant (4), et étant sélectivement communicante avec la capacité tournante (5) d'un poste voisin pour le transfert des fibres de l'un à l'autre des postes de traitement étagés (6- 10) du tunnel de traitement (3), de telle sorte que les différentes opérations de traitement liquide (4) des fibres soient exécutées par brassage de ces dernières mouillées par le liquide traitant (4), et que le transfert des fibres d'un poste de traitement (6-10) à un autre du tunnel de traitement (3), soit exécuté en continu à l'issu de chacun des traitements, par déversement des 30 fibres de l'une à l'autre des capacités (5). 2. Procédé de traitement de fibres selon la revendication 1, caractérisé: en ce que les postes (6-10) de traitement liquide du tunnel de traitement (3) sont l'un quelconque au moins d'un poste de lavage (6), d'un poste de traitement ignifuge (7), d'un poste de traitement 5 anti-parasitaire (8), d'un poste de traitement parfumant (9), d'un poste de traitement imperméabilisant (10), et d'un poste de traitement de marquage par l'incorporation aux fibres d'un agent traceur. 3.- Procédé de traitement de fibres selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé: en ce qu'il comprend les étapes consistant, en sortie du tunnel de traitement (3), à extraire les liquides hors des fibres par une première opération mécanique de tassage des fibres et une deuxième opération de séchage des fibres à l'air chaud par leur passage à travers un 15 séchoir (14), puis dans une étape suivante à faire circuler les fibres dans une effilocheuse (17) préalablement à leur conditionnement. 4.- Procédé de traitement de fibres selon la revendication 3, caractérisé: en ce que l'opération de tassage des fibres est 20 effectuée au moyen d'une essoreuse (11) rotative à vitesse variable en communication sélective avec la capacité tournante (5) du poste terminal (10) du tunnel de traitement (3). 5.- Procédé de traitement de fibres selon la revendication 3, caractérisé: en ce que l'opération de tassage des fibres est effectuée au moyen d'une presse à membrane (12), comprenant une cuve de réception des fibres agencée en corps de piston. 6.- Procédé de traitement de fibres selon la revendication 3, caractérisé: en ce qu'un poste de stockage (16) est interposé entre le séchoir (14) et l'effilocheuse (17), en sortie duquel poste de stockage (16) est disposée cette dernière (17). 7.- Procédé de traitement de fibres selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé: en ce que la capacité (5) de chacun des postes de traitement (6-10) du tunnel de traitement (3) comprenant au moins une 5 bouche d'admission et/ou d'évacuation des fibres, et étant équipée de moyens d'admission et d'évacuation des liquides traitants (4), le procédé comprend les opérations spécifiques consistant, en chacun des postes de traitement (6-10) du tunnel de traitement (3), successivement à *) orienter la capacité (5) par pivotement sur elle-même pour recevoir les 10 fibres par déversement à travers la bouche d'admission, *) faire balancer sur elle-même la capacité (5) pour le brassage des fibres, au moins postérieurement, sinon aussi simultanément à l'introduction des liquides traitants (4), *) orienter en fin de traitement la capacité (5) par retournement sur elle-même 15 jusqu'à disposition de la bouche d'évacuation au-dessus de la bouche d'admission de la capacité (5) du poste voisin, en vue du déversement des fibres à l'intérieur de cette dernière (5). 8.- Procédé de traitement de fibres selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé: en ce que la durée de traitement des fibres à l'intérieur de chaque poste de traitement (6-10) du tunnel de traitement (3) est de l'ordre compris entre 2mn et 1Omn à une température du liquide de traitement (4) de l'ordre compris entre 30'C et 60'C. 25 9.- Procédé de traitement de fibres selon la revendication 6, caractérisé: en ce que les acheminements des fibres entre le premier poste de traitement mécanique (1) des fibres pour leur aération vers le tunnel de traitement (3), puis vers le poste de séchage (14), puis vers le 30 poste de stockage (16), puis vers le poste de conditionnement (19), sont respectivement effectués au moyen de tapis transporteurs (2,13,15,18). 10.- Procédé de traitement de fibres selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé: en ce qu'il comprend les étapes successives consistant à: *) traiter les fibres par une première effilocheuse (1) en vue de leur aération, *) acheminer les fibres vers un tunnel de traitement (3) des fibres par liquides traitants (4), *) traiter les fibres par leur brassage conjointement à leur mouillage par les liquides traitants (4), à une température de l'ordre comprise entre 30'C et 10 600C pendant une durée comprise entre 2mn et 10mn, successivement à l'intérieur de capacités tournantes (5) respectives, en l'un quelconque au moins de postes respectifs de lavage (6), de traitement ignifuge (7), de traitement anti-parasitaire (8), voire aussi de traitement parfumant (9), de traitement imperméabilisant (10) et de traitement de marquage, *) extraire les liquides hors des fibres par leur tassage et leur séchage à air chaud, *) acheminer les fibres vers un poste de stockage (16), en sortie duquel est disposée une deuxième effilocheuse (17), *) acheminer les fibres vers un poste de conditionnement (19) des fibres.