INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
DANIELS, J. Paint Technology 47, 35 (1975) et par les principes de fonctionnement de l'appareil AutoSizer Lo-C de MALVERN INSTRUMENTS.
Comme déjà précisé dans l'expression générale de la présente invention, il est essentiel que les deux polymères mutuellement incompatibles de la dispersion soient non-réticulés. Pour cette raison, aucun monomère multi-éthyléniquement insaturé ne devra être présent dans les compositions de monomères utilisées pour les constituer.
Un second objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication d'une dispersion aqueuse telle que celle selon l'invention comprenant une première étape de polymérisation en émulsion de monomères conduisant à la formation d'un premier polymère, suivie d'une seconde étape de polymérisation en émulsion de monomères conduisant à la formation d'un second polymère incompatible avec le premier, caractérisé en ce que - les monomères utilisés dans la première étape conduisent à la formation d'un premier polymère non-réticulé ayant une température de transition vitreuse de -25 C à + OOC environ, - les monomères utilisés dans la seconde étape conduisent à la formation d'un second polymère non-réticulé ayant une température de transition vitreuse de + 15"C à 400C environ et dépassant de moins de 40"C la température de transition vitreuse du premier polymère, - les quantités de monomères engagés dans la première étape et dans la seconde étape sont telles que le premier polymère représente de 30 % à 65 % environ en poids des particules de la dispersion tandis que le second polymère représente de 70 % à 35 % environ en poids des particules de la dispersion.
Afin de conduire à la formation d'un premier polymère nonréticulé et d'un second polymère non-réticulé, les flux de monomères utilisés dans la première étape et respectivement dans la seconde étape du procédé selon l'invention ne contiennent aucun monomère réticulant tel qu'habituellement désigné dans cette technique, c'est-à-dire aucun monomère comprenant au moins deux groupes éthyléniquement insaturés polymérisables par radicaux libres.
Pour la préparation d'une dispersion aqueuse convenant à la formulation des peintures mates, telles que définies ci-dessus, il est en outre préférable que l'addition et la polymérisation des monomères dans la seconde étape commencent alors que la composition de monomères de la première étape n'est qu'au plus à 90 % de taux de conversion.
La nature des monomères utilisés dans la première étape et dans la seconde étape du procédé selon l'invention a déjà été précisé ci-dessus. Comme déjà indiqué, il est possible d'utiliser dans la première étape et dans la seconde étape du procédé jusqu'a 2 parties environ en poids d'un comonomère hydrosoluble copolymérisable avec les monomères principaux pour 100 parties en poids desdits monomères.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre en présence de jusqu'à environ 1 partie en poids, pour 100 parties en poids des monomères, d'au moins un agent de transfert de chaîne afin de régler le poids moléculaire moyen en nombre du polymère résultant. Comme exemples de composés utilisables comme agents de transfert de chaîne dans la présente invention on peut citer des acides mercaptocarboxyliques ayant de 2 à 8 atomes de carbone et leurs esters tels que l'acide mercaptoacétique, les acides mercapto-2 et mercapto-3 propioniques, l'acide mercapto-2 benzoique, l'acide mercaptosuccinique, l'acide mercaptoisophtalique et leurs esters d'alkyle. On préfèrera utiliser un acide mercaptomonocarboxylique et/ou un mercaptodicarboxylique ayant de 2 à 6 atomes de carbone, plus particulièrement un acide mercaptopropionique et ses esters d'alkyle, spécialement les esters d'isooctyle ou de n-dodécyle de l'acide mercaptopropionique.
Le flux principal des monomères éthyléniquement insaturés constituant chaque polymère de la dispersion peut être émulsifié au moyen d'au moins un agent tensio-actif de type anionique ou nonionique ou être simplement introduit dans le réacteur sous forme d'un mélange homogène de monomères. Dans ce dernier cas, une solution aqueuse d'un ou plusieurs tensio-actifs pourra être additionnée simultanément. Il est préférable d'utiliser une combinaison de tensio-actif non-ionique et de tensio-actif anionique en vue de préparer les émulsions. Comme exemples de tensio-actifs non-ioniques on peut citer des polyethers tels que des condensats d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène, des ethers et thioethers d'alkyl et alltylaryl polyéthylène glycols et polypropylène glycols, des alkylphénoxypoly (éthylenoxy) ethanols, des dérivés polyoxyalkylène d'esters partiels d'acides gras à chaîne longue tels que les acides laurique, myristique, palmitique et oléique, des condensats d'oxyde d'éthylène avec des alkylmercaptans supérieurs, des dérivés d'oxyde d'éthylène d'acides carboxyliques à chaîne longue et d'alcools, etc.
Ces tensio-actifs non-ioniques contiennent de préférence d'environ 5 à 100 motifs d'oxyde d'éthylène par molécule et encore plus préférentiellement d'environ 20 à 50 de telles unités. Comme tensio-actifs anioniques utilisables, de préférence en combinaison avec lesdits tensio-actifs non-ioniques on peut citer des sulfates et sulfonates de haut poids moléculaire, par exemple des alkyl-, aryl- et alltylarylsulfates et sulfonates de sodium et de potassium tels que le 2-ethylhexylsulfate de sodium, le 2-éthylhexylsulfate de potassium, le nonylsulfate de sodium, l'undécylsulfate de sodium, le tridécylsulfate de sodium, le pentadécyl-sulfate de sodium, le laurylsulfate de sodium, le méthylbenzènesulfonate de sodium, le méthylbenzènesulfonate de potassium, le toluènesulfonate de potassium et le xylènesulfonate de sodium, les dérivés sulfonés des tensio-actifs non-ioniques énumérés ci-dessus, des dialkyl esters de sels alcalins d'acide sulfosuccinique, tels que le diamylsulfosuccinate de sodium et des produits de condensation formaldéhyde/acide naphtalènesulfonique. La quantité totale de tensio-actifs utilisée dans le procédé de polymérisation en émulsion de la présente invention varie d'environ 2 à 20 % en poids, de préférence environ 4 à 12 % en poids, des composants monomériques. Le rapport en poids du tensio-actif anionique au tensio-actif non-ionique devrait être compris entre 0,01 et 1 environ, de préférence entre environ 0,05 et 0,5. La quantité d'eau utilisée dans le milieu réactionnel est en général déterminée par le taux de solides désiré dans la dispersion aqueuse selon l'invention, qui se situe en général entre environ 40 % et 70 %, de préférence entre 45 et 60 % en poids.
Les composants monomériques de la dispersion selon l'invention sont polymérisés au moyen de quantités efficaces, de préférence entre 0,1 et 2 % environ en poids de la charge totale de monomères, d'au moins un initiateur de radicaux libres conventionnel. Un tel initiateur est de préférence substantiellement hydrosoluble. De tels initiateurs comprennent des peroxydes minéraux, tels que le peroxyde d'hydrogène, des persulfates et perborates de métal alcalin et des systèmes redox tels que des combinaisons d'un persulfate, perborate ou perchlorate d'ammonium ou de métal alcalin avec un bisulfite de métal alcalin.
La température de polymérisation requise pour produire les polymères aqueux de la présente invention dans chacune des deux étapes du procédé se situe généralement dans une gamme d'environ 40 à 950C - de préférence d'environ 55 à 85"C - en fonction de la durée prévue pour la polymérisation. La durée de polymérisation se situe généralement d'environ 45 minutes à 6 heures pour chacune des deux étapes, cette durée devenant plus élevée lorsque la température de polymérisation devient plus basse.
En vue d'atteindre un taux final de conversion de la réaction de polymérisation de 100 %, il peut être souhaitable de faire suivre la seconde étape par une cuisson de l'émulsion polymère aqueuse pendant environ 30 à 90 minutes à une température supérieure, de préférence d'au moins 8"C, à la température de polymérisation.
Une amélioration complémentaire de la présente invention réside dans le traitement de l'émulsion polymère aqueuse après la seconde étape ou le cas échéant, après l'étape de cuisson, au moyen d'un système d'initiation de radicaux libres ayant un temps de demivie court à la température considérée en vue d'atteindre un taux de conversion global proche de 100 % et/ou un taux résiduel de monomères ne dépassant pas environ 50 ppm. Comme exemples de systèmes initiateurs de radicaux libres on peut citer des peroxydes organiques et minéraux tels que l'hydroperoxyde de tertiobutyle, le peroxyde de butyle, le peroxyde d'hydrogène ou des persulfates de métal alcalin, en combinaison avec un agent réducteur tel que le formaldéhydesulfoxylate de sodium, l'acide ascorbique, le sel de Mohr, etc. Un tel traitement peut être effectué à des températures de 40"C à 900C environ, sa durée dépendant de la température choisie et étant de préférence comprise entre 15 minutes et 3 heures environ.
Dans la publication de brevet FR-A-2 539 077 on a décrit la fabrication de panneaux minces de ce type par imprégnation, séchage et formage d'un panneau mince dérivé du bois, par exemple de particules ou de fibres de bois, l'imprégnation étant réalisée de préférence par trempage, enduction et pulvérisation pneumatique ou sans air.
Lorsqu'il s'agit de fabriquer par ce procédé un panneau de particules léger par exemple de masse volumique inférieure à 650 kg/cm3, et de 2,5 à 3 mm d'épaisseur, un ou plusieurs passages dans une machine à induire ou dans une encolleuse à cylindres est généralement suffisant pour faire pénétrer la résine au coeur du panneau.
En revanche, lorsqu'il s'agit de fabriquer des panneaux de masse volumique plus élevé, en particulier de panneaux de fibres de moyenne densité (MDF), par exemple de 800 à 900 kg/m3 de masse volumique, et de 2 à 2,5 mm d'épaisseur, le procédé décrit précédemment n'est pas entièrement satisfaisant, l'imprégnation n'étant pas suffisamment homogène.
Or ces panneaux de fibres de moyenne densité que l'on désignera MDF dans la suite de la description sont particulièrement recherchés car ils présentent un ensemble de performances aussi bien physiques que mécaniques supérieures à celle d'un panneau de particules. Ainsi le MDF présente une meilleure homogénéité, une meilleure aptitude à recevoir des finitions soignées grâce à une stabilité de surface, de meilleures caractéristiques mécaniques telles que module d'élasticité, flexion statique, traction, dureté.
Cependant, les procédés d'imprégnations connus pour le MDF ne sont pas entièrement satisfaisants, notamment vis-à-vis des caractéristiques de regonflement du MDF. Les panneaux ainsi imprégnés ne peuvent être employés en milieu humide, de même d'ailleurs que les panneaux de particules.
En effet, un des critères de classement des contreplaqués extérieurs est la tenue à l'eau bouillante du contreplaqué durant 72 heures, sans perte importante des caractéristiques au cisaillement. Aucun panneau MDF ou de particules ne satisfaisait jusqu'à présent à cette épreuve.
Ils étaient soit totalement détruits, soit fortement dégradés.
Des essais ont maintenant montré que cette mauvaise tenue des panneaux en milieu humide était notamment dûe à une imprégnation non à coeur du panneau par la résine d'imprégnation appliquée par induction ou trempage, ce qui laisse une zone dégradable par le test à l'eau bouillante; L'invention obvie aux inconvénients cités. Elle propose un nouveau procédé de fabrication de panneaux minces dérivés du bois, en particulier de MDF, procurant des panneaux présentant une très bonne résistance aux intempéries et pouvant être utilisés notamment en tant que placage de face pour panneaux en particulier pour panneaux contreplaqués destinés à être utilisés à l'extérieur.
Selon l'invention, on réalise l'imprégnation d'un panneau aggloméré mince de particules ou de fibres par une résine de renforcement après avoir soumis le panneau à un vide préalable.
Le procédé utilisant le vide permet de faire pénétrer la résine à coeur du panneau et cela de façon très homogène. Il s'ensuit finalement un panneau imprégné très performant.
Le procédé d'imprégnation selon l'invention est particulièrement avantageux pour des épaisseurs de MDF supérieures à 1 mm.
Le procédé d'imprégnation utilisant le vide préalable est d'autant avantageux que l'on utilise des panneaux dont l'épaisseur et la densité croissent.
Le procédé selon l'invention outre qu'il procure un panneau plus performant présente de nombreux avantages par rapport à une imprégnation par enduction.
Il permet d'imprégner de façon homogène, rapidement et à coeur des panneaux d'épaisseur bien supérieure à 1,5 rmn, par exemple des panneaux d'épaisseur de 3 mm et plus dans le cas des MDF.
Il permet d'utiliser des résines en solution aqueuse bon marché, du type phénoplaste telle que phénol/formaldéhyde ou aminoplaste, généralement à faible pouvoir mouillant.
Il permet d'utiliser des résines de poids moléculaires plus importants présentant une réactivité supérieure.
L'organe de blocage du côté du levier formé par
une came d'accrochage qui dans le cas d'une denture exté-
rieure est constitué par le segment d'extrémité de l'un des bras du levier manuel à deux bras et peut venir prendre par une liaison par la forme dans les intervalles des dents de la denture extérieure. Le second bras de levier constitue la pièce de manoeuvre du levier à main pour le basculer contre la force d'un ressort de rappel. La réalisation de
l'organe de blocage du côté de la broche par la denture ex-
térieure sur la bride de serrage offre non seulement l'avantage d'une fabrication simple, mais également celui
de bloquer solidairement en rotation la broche dans prati-
quement n'importe quelle position de rotation.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le boîtier de la machine présente un col de
palier recevant un palier avec une surface de serrage annu-
laire extérieur pour une coiffe qui recouvre l'outil. Le
col du palier comporte une cavité s'étendant dans la direc-
tion axiale et qui est ouverte vers la face frontale du col tournée vers la broche d'entraînement en saillie. Le levier à main est monté avec son axe de pivotement dans la cavité pour être en saillie de la cavité par le bras de levier formant la came d'accrochage à l'extrémité frontale du col
de palier.
Si selon un autre mode de réalisation de l'invention, en plus le col de palier est réalisé sous la forme d'une pièce séparée en matière plastique solidaire du corps de la machine, on arrive globalement à un montage peu coûteux et permettant un montage rapide du palier du levier
sur le corps de la machine.
Dessins: La présente invention sera décrite ci-après à
Selon une disposition remarquable de l'invention, la température réactionnelle est comprise entre 10 et 500 C, sachant que la température ambiante est plus particulièrement préférée (15 - 250C).
Le pH fait partie des paramètres réactionnels à prendre en considération dans le procédé de l'invention. C'est ainsi que l'on préfere fixer celui-ci entre 3 et 12, de préférence entre 6 et 10. En pratique, on choisit un pH de l'ordre de 7.
Le milieu de départ est donc constitué par une solution de cristal liquide lyotrope ou par une phase isotrope destinée à se transformer en cristal liquide lyotrope. Ce milieu va servir de siège aux réactions d'hydrolyse-condensation, provoquant la polymérisation de l'alcoxyde métallique. Le tensioactif structurant de type cristal liquide lyotrope (unités micellaires) se forme, in situ, simultanément au début de la réaction de polymérisation. Une partie de l'eau constituant la phase de cristal liquide est utilisée dans la réaction d'hydrolyse. Les unités micellaires structurantes induisent un confinement des éléments récurrents alcoxydes en cours de polymérisation.
Cela conduit finalement à la formation d'un réseau polymère organisé selon un squelette lamellaire et/ou tubulaire déterminé par les unités micellaires.
Conformément à l'invention, ce squelette est formé d'élements tubulaires de section transversale droite sensiblement circulaire et organisés en polygones, de préférence en hexagones.
La fig. 1 annexée est une représentation schématique en coupe du matériau obtenu après polymérisation.
Sur cette figure, on distingue les unités micellaires 1 logées dans des alvéoles tubulaires 2, accolées les unes aux autres et de forme générale circulaire. Ces alvéoles 2 sont constituées par des parois 21, formées par le polymère inorganique.
Dans le cas où l'alcoxyde est un alcoxyde de silicium, le polymère est un polysiloxane. Les micelles 1 présentes dans la lumière des alvéoles tubulaires 2 sont constitués de molécules de tensioactif. Les chaînes alkyles apolaires hydrophobes du tensioactif sont désignées par la référence 31. Elles convergent vers le centre des unités micellaires 1 tandis que leurs têtes polaires hydrophiles 32 sont réparties uniformément sur toute la périphérie de chaque alvéole tubulaire 2.
Comme cela ressort de la fig. 1, les alvéoles 2 accolées sont ordonnées en hexagones. En d'autres termes, les alvéoles peuvent être considérées par groupes de 7, dans chacun desquels 6 alvéoles ont leurs centres disposés aux sommets d'un hexagone virtuel désigné par la référence 4 sur la fig. 1, tandis que la septième alvéole occupe le centre de l'hexagone 4.
Ce matériau peut être décrit comme étant composite, anisotrope, "pseudoporeux" et formé d'unités micellaires organiques 1 et d'une matrice polymère inorganique (2, 21) par exemple, en polysiloxane.
Ce matériau final se présente avantageusement sous forme de gel polymère, issu du milieu réactionnel liquide de départ.
Cette forme de gel est particulièrement appropriée pour la mise en oeuvre d'une possible étape supplémentaire de formage en article monolithe ou/en couche mince. I1 est, en effet, parfaitement envisageable de modeler le matériau obtenu en film, par exemple par couchage sur un support ou en tout autre article de forme variée, par exemple par moulage.
Pour éliminer le tensioactif organisé en unités micellaires, on peut soumettre le matériau pseudoporeux obtenu par le procédé selon l'invention, à une étape supplémentaire de traitement thermique à une température supérieure à 300 C.
En pratique, cette étape de traitement thermique ou de calcination s'effectue avantageusement à une température comprise entre 400 et 5000 C.
Cette calcination est effectuée, de préférence, sous courant de gaz inerte, par exemple, d'azote en prévoyant une montée progressive de la température. ll est également avantageux de prévoir un palier intermédiaire de température.
Ainsi, pour une température de 4500C, la vitesse de montée en température est de 0,50 C / min avec un palier à 3000C, par exemple.
Le module de lavage simple et le module de lavage axial peuvent être associés et donc superposés dans le corps du processeur ou être utilisés séparément.
Le processeur peut également comporter un module de lavage à lit fluidisé semi-centrifuge comprenant une enceinte délimitée par des plaques perforées et une multitude d'éléments solides de faible dimension et masses spécifiques contenues dans cette enceinte et libres en mouvement.
Ce module de lavage à lit fluidisé semi-centrifuge comprend également un arbre central rotatif tournant dans le même sens que l'arbre du rotor et muni d'un dispositif d'éjection centrifuge du liquide de lavage. Ainsi, les éléments solides sont entraînés en mouvement perpendiculairement au sens d'éjection du liquide de lavage, ce qui améliore l'efficacité de ce dernier.
Le processeur peut en outre comporter un module de lavage de finition, dit à plateau cylindrique, prévu dans sa partie avale, c'est-à-dire directement avant le rotor. Ce module de lavage de finition comprend un arbre central rotatif tournant dans le même sens que l'arbre du rotor, une pluralité de cylindres concentriques en tôle micro-perforée s'étendant axialement et solidaires en rotation de l'arbre rotatif précité, et un dispositif d'éjection centrifuge du liquide de lavage. Ce module de lavage de finition est monté dans la partie avale du processeur car la pluralité de cylindres concentriques qu'il comporte entretient la progression vers le bas du vortex.
Ainsi, lorsqu'un module de lavage à lit fluidisé semi-centrifuge est également présent, le fait que le module de lavage de finition soit placé en aval de ce dernier en augmente l'efficacité. Le module de lavage de finition assure simultanément un mélange de gaz et d'air ainsi qu'une séparation d'eau polluée vers la périphérie du corps du processeur.
Pour l'un quelconque des modules de lavage qui viennent d'être rapidement décrits, et dans le cas où un arbre central rotatif est mis à contribution, celui-ci est avantageusement constitué par un prolongement amont de l'arbre du rotor.
Le rotor peut être équipé d'un dispositif améliorant le refoulement des produits séparés vers l'amont. A cet effet, certaines plaques du rotor au moins comportent un prolongement annulaire s'étendant à partir de leur périphérie dans un plan radial, ces prolongements annulaires présentant des redressements qui forment des pales obliques inclinées par rapport aux plans radiaux. Des lames fixes sont solidaires de la paroi interne du corps du rotor et s'étendent obliquement à partir de plans radiaux intercalaires, intercalés entre les plans radiaux des prolongements annulaires, dans un sens opposé au sens d'inclinaison des pales obliques.
Une ou plusieurs jupes en tôle perforée s'étendant axialement à partir de la périphérie des plaques du rotor peuvent également être présentes.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit de l'appareil, du processeur et du rotor. La description se réfere aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue d'ensemble de l'appareil, - la figure 2 représente la volute d'entrée en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente une volute d'extraction en coupe selon la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 représente une partie du processeur équipé d'un module de lavage simple, - la figure 5 représente la disposition des buses d'injection en vue selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 représente une partie du processeur équipé d'un module de lavage axial rotatif selon une première variante, - la figure 7 représente une partie du processeur équipé d'un module de lavage axial rotatif selon une seconde variante, - la figure 8 représente une partie du processeur équipé d'un module de lavage à lit fluidisé semi-centrifuge, - la figure 9 est une vue partielle d'un module de lavage de finition à plateau cylindrique, - la figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 9, - la figure 11 représente une plaque du rotor en élévation selon une première variante, - la figure 12 représente en coupe verticale un empilage de plaques dans le corps du rotor, - la figure 13 est une vue de dessus de la figure 12, - la figure 14 représente le détail A de la figure 12, - la figure 15 est une vue en coupe selon la ligne XV-XV de la figure 14, - la figure 16 représente le détail B de la figure 13.
La figure 1 montre un appareil séparateur et épurateur de la pollution d'au moins un mélange gazeux comprenant, monté d'aval en amont dans un même corps fixe 10, un rotor 12, une capacité ou processeur de traitement intermédiaire 20, une volute d'entrée 14 et une trémie de collecte 16. Le rotor 12 présente un empilage d'au moins deux plaques à ajourages que l'on décrira dans la suite de manière plus précise en référence aux figures 11 à 16. Ce rotor coopère avec des moyens (non représentés) générant une chute de pression amont et un débit aval, et génère un mouvement hélicoïdal du mélange à traiter dont le sens de rotation est évidemment le même que celui de ce rotor. Ainsi, la totalité de l'appareil est mise en dépression de telle sorte que, de manière connue, la vitesse de rotation du mélange à traiter est supérieure à celle du rotor, d'où l'efficacité du traitement centrifuge.
Pour faciliter la compréhension, on a séparé sur la figure 1 le rotor 12, le processeur 20 et l'ensemble constitué par la volute d'entrée 14 et la trémie de collecte 16. Il va de soi que ces diverses parties sont toutes solidaires les unes des autres dans le corps 10.