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"Procédé de fabrication de mastic".
La présente invention concerne la fabrication de mastic de poix et plus particulièrement celui destiné à la construction de planchers,
L'utilisation de mastic d'asphalte pour la construction de planchers est connue. Cependant, le mastic d'asphalte présente l'inconvénient que toute graisse ou huile répandue ou appliquée sur le plancher, par exemple lors du polissage, a une action solvante sur l'asphalte. L'utilisation de poix à haute température pour la production de mastic de poix est également connue, mais alors que le mastic de poix, produit à partir d'un procédé de distillation à haute température, est résistant à la graisse ou à l'huile lorsqu'il est utilisé comme plancher, il présente l'inconvénient qu'il ne peut pas être pigmenté de façon satisfaisante, en r aison'de la forte teneur en "carbone libre" de la poix à haute température.
De plus, le noir est une couleur qui ne se prête
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pas à son utilisation dans les habitations domestiques et les bureaux.
On sait, conformément au brevet anglais n 56$.705, que l'utilisation de poix de goudron de houille ayaht une faible teneur en "carbone libre" pour la production de planchers en mastic de poix permet de pigmenter ce mastic et le rend ainsi approprié à l'utilisation comme plancher dans des locaux d'habitation et des bureaux. En outre, ce plancher résiste aux graisses et huiles pouvant être répandues ou appliquées sur lui, comme par exemple au cours d'une opération de polissage.
De plus, il est usuel, dans la préparation de mastics connus destinés à être utilisés comme planchers, d'inclure dans le mastic un constituant à gros grains, un constituant à grains fins et avantageusement une charge absorbante ensemble avec un pigment.
Le procédé conforme à l'invention envisage l'utilisation de ces substances dans la préparation d'un mastic. De telles substances peuvent être additionnées au mastic en quantité connues, telles que celles qui sont prévues par le British Standard Institution dans son règlement pour planchers en mastic de poix coloré n 1375 de 1945.
On incorpore aussi au mastic un flux, qui peut être un dérivé de goudron de houille tel qu'anthracène, qui est une matière convenant comme fondant et qui permet d'amener la matière à la consistance appropriée pour sa pose.
Il est essentiel dans la préparation et la pose de ce mastic de maintenir la température près, mais au-dessous, d'une température critique à laquelle le flux et/ou d'autres substances pouvant être comprises dans le mastic dégagent des fumées nocives, irritantes ou autrement nuisibles qui représentent un danger et un inconvénient pour les ouvriers posant le plancher. Les mastics connus ont l'inconvénient que, lorsqu'on utilise certaines huiles de goudron de houille contenant des composés acides goudronneux, des fumées irritantes sont dégagées lors du chauffage
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au-dessus de la température critique qui doit être utilisée lorsqu'on prépare et lorsqu'on applique le mastic de poix. Le dégagement de ces fumées irritantes est l'un des inconvénients principaux des mastics actuels.
Parmi ses buts, l'invention vise à éviter le dégagement, pendant la préparation du mastic ou pendant l'opération de pose, de fumées nocives ou nuisibles autrement à une température quelconque et, en particulier, à la température de travail, c'est-àdire à la température à laquelle le mastic doit être élevé pour lui permettre d'être posé convenablement.
Conformément à l'invention, on prévoit un flux pour son incorporation dans un mastic de poix, destiné à être utilisé dans la fabrication de planchers en mastic ou constructionsanalogues, qui est constitué par une huile d'une nature qui ne dégage pas de fumées nocives ou irritantes lors du chauffage ;
untel flux peut être constitué par une huile qui est une fraction d'huile moyenne du goudron provenant d'une opération de distillation de houille à basse température, cette huile pouvant être raffinée de façon connue, par exemple par lavage, pour l'élimination des acides et bases du goudron et pouvant être ensuite distillée, ou pouvant être un dérivé du pétrole, tel qu'un extrait aromatique, d'une huile de pétrole, qui peut être un mélange des constituants aromatiques d'une huile de pétrole retirés de l'huile, comme par exemple par une opération d'extraction au solvant et qui est compatible avec des produits de goudron de houille comprenant la poix.
De tels flux sont facilement adaptés à être mélangés avec la poix sans précipitation de matière solide et sont exempts de substances de nature à dégager des fumées nocives eu irritantes lorsque le mastic est élevé à la température voulue pour sa pose.
En outre, conformément à l'invention, afin d'augmenter la masse de mastic ou d'améliorer autrement celui-ci, tout en le
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rendant en même temps moins coûteux à fabriquer, on peut mncorpo- rer dans ce mastic une charge de bois avantageusement sous forme de sciure ou analogue, qui sert ainsi également à conférer au plancher les propriétés d'isolement de la chaleur. Le bois est d'une nature telle qu'il n'est pas dégagé de fumées nocives ou irritantes lorsque la température du mastic est élevée au cours de l'opération de pose : le bois peut être un bois dur qui est non résineux et qui a une faible teneur d'humidité. Une telle charge peut être incorporée jusqu'à 50% en poids du mastic.
Les propriétés physiques d'une poix et huile fluxante, telle que dérivée de la fraction d'huile moyenne du goudron tiré de la houille soumise à la carbonisation ou distillation à de basses températures et le liant formé par le mélange de la poix et de l'huile, sont indiquées au tableau 1 ci-dessous.
TABLEAU 1.
EMI4.1
<tb>
<tb> poix <SEP> flux <SEP> de <SEP> goudron <SEP> liant
<tb> de <SEP> houille
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> à
<tb>
EMI4.2
15,5 c/15,5 C 1,15 à l'go
EMI4.3
<tb>
<tb> Point <SEP> d'amollissement <SEP> 70 C <SEP> à <SEP> 80 C <SEP> - <SEP> 60 C <SEP> à <SEP> 70 C
<tb> (R.
<SEP> et <SEP> B.)
<tb> Matière <SEP> insoluble <SEP> dans
<tb> le <SEP> toluène <SEP> pur(max.) <SEP> 5% <SEP> 1% <SEP> 5%
<tb> Eau <SEP> (pourcentage <SEP> max.en
<tb> poids) <SEP> 0,5% <SEP> 0,5% <SEP> 0,5%
<tb> Distillat(pourcentage <SEP> max.
<tb> en <SEP> poids)
<tb> au-dessous <SEP> de <SEP> 300 C <SEP> nul <SEP> nul <SEP> nul
<tb> " <SEP> 330 C <SEP> - <SEP> 15%
<tb> " <SEP> 345 C <SEP> - <SEP> 50% <SEP> Phénols <SEP> (pourcentage <SEP> max.en <SEP> 0,5%
<tb> volume/total)
<tb> Bases <SEP> (pourcentage <SEP> max.en <SEP> 0,5%
<tb> volume/total)
<tb>
La base de l'huile fluxante conforme à l'invention peut être une fraction d'huile moyenne d'huile de houille à basse tempéra-
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ture ayant une gamme de température d'ébullition approximative entre 200 C et 330 C,
avec un point médian d'environ 235 Co
La fraction d'huile moyenne mentionnée peut être constituée par environ 38% à 40% de l'huile de houille brute et peut avoir la composition suivante:
EMI5.1
<tb>
<tb> phénols <SEP> bruts <SEP> 45 <SEP> à <SEP> 48%
<tb> hydrocarbures <SEP> saturés <SEP> 12%
<tb> hydrocarbures <SEP> oléfiniques <SEP> 14%
<tb> hydrocarbures <SEP> aromatiques <SEP> 26%
<tb> bases <SEP> brutes <SEP> 3%
<tb>
Les propriétés physiques d'une poix, d'un flux et d'un liant selon l'invention, lorsqu'on utilise un flux qui est un produit du pétrole, tel qu'un extrait essentiellement constitué par des composés cycliques non saturés, obtenu par l'extraction au solvant d'un distillat de pétrole et compatible avec la poix de goudron de houille, sont données au tableau 2 ci-dessous.
L'utilisation d'un tel flux assure quel lors du mélange avec la poix, il n'y a pas de floculation ou précipitation de résines ou matières insoluble ou séparation d'une phase huileuse.
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TABLEAU 2
EMI6.1
<tb>
<tb> VALEUR
<tb> col.(I) <SEP> col. <SEP> (II) <SEP> col. <SEP> (III) <SEP> col.(IV)
<tb> poix <SEP> poix <SEP> flux <SEP> liant
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> à <SEP> 1,15 <SEP> 1,00
<tb> 15,5 C/15,5 C <SEP> - <SEP> 1,20 <SEP> 1,05Point <SEP> d'amollissement <SEP> 95 C <SEP> à <SEP> 105 C <SEP> 70 C <SEP> à <SEP> 80 C <SEP> - <SEP> 60 C <SEP> à <SEP> 70 C
<tb> (R. <SEP> et <SEP> B.)
<tb> Matière <SEP> insoluble <SEP> 35% <SEP> 5% <SEP> - <SEP> 30%
<tb> dans <SEP> du <SEP> toluène <SEP> pur <SEP> x <SEP>
<tb> (B.S805A) <SEP> (max.
<SEP> )
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> eau <SEP> (pourcentage <SEP> max.en <SEP> poids) <SEP> 0,5% <SEP> 0,5% <SEP> 0,5% <SEP> 0,5%
<tb> Distillat <SEP> (pourcentage
<tb> mad.en <SEP> poids)
<tb> au-dessous <SEP> de <SEP> 300 C <SEP> nul <SEP> nul <SEP> 0,1% <SEP> nul
<tb> au-dessous <SEP> de <SEP> 345 C <SEP> - <SEP> - <SEP> 2% <SEP> Température <SEP> d'inflammation <SEP> fermée <SEP> (min. <SEP> ) <SEP> - <SEP> - <SEP> 215 C
<tb>
x peut être remplacé par du benzène pur, sauf pour aes essais arbitraires.
En ce qui concerne la poix numérotée (I), qui est préparée en soufflant de la vapeur d'eau dans de la poix douce moyenne à une température qui n'est pas plus élevée que 350 C ou en prolon geant le passage de vapeur d'eau dans la distillation normale de goudron de houille, qui fournirait autrement une poix douce moyenne, on confère les propriétés physiques indiquées dans la première colonne du tableau et les propriétés physiques d'une poix obtenue sous forme de résidu de la distillation de goudron, produite comme sous-produit de la carbonisation 4 basse température de houille dans la seconde colonne.
Des flux, qui sont des extraits aromatiques d'huiles de pétrole tels que ceux vendus sous les marques de fabrique Dutrex et Iranol, ont été couvés appropriés à la préparation du mastic conforme à l'invention.
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L'utilisation de ces huiles fluxantes a ajouté à la flexibi- lité du mastic et le rend moins sujet à craquer ultérieurement .
Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention pour la préparation d'une huile fluxante, qui est une huile tirée de la fraction d'huile moyenne du goudron provenant de la houille, soumise à la carbonisation ou distillation à basses tem- pératures, la fraction d'huile moyenne peut être raffinée et peut être lavée tout d'abord avec du NaOH à 30 Tw. dans un rap port de trois parties d'huile à cinq parties de NaOH pour élimine] les acides du goudron.
Les sels de sodium des acides du goudron, tels que crésylate de sodium, sont ensuite séparés de l'huile lavée, qui peut alors être appelée une huile mbyenne lavée.
L'huile moyenne lavée, bien déposée; peut ensuite être sou- mise à une opération de raffinage chimique selon les directives qui suivent:
I- lavage avec 3% en volume de H2SO4 à 40%
II- lavage avec 1 1/2% en volume de H2SO4 à 80%
III- lavage à l'eau pour enlever la masse d'acide libre
IV- lavage avec une solution de NaOH à 30% pour neutraliser l'acide libre.
V- lavage avec 4% en volume de NaOH à 60 Tw.
L'huile résultante du traitement ci-dessus peut ensuite être distillée sous vide, l'appareil de distillation fonctionnant sous un vide de 70 à 73 mm de Hg et la température de distillation allant de 190 C au commencement de la distillation à 225 C à la fin.
Environ 85% du distillat est retiré de cete manière '. Le produit résiduel résultant ayant un point dtébullition supérieur à 300 C et un point moyen qui n'est pas inférieur à 345 C est doit la matière fluxante conforme à l'invention qui être incorpo- rée dans le mastic,
Il est évident qu'il résulte du traitement de raffinage et
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de la distillation qui précédent que l'huile fluxante est sensiblement exempte d'acides et de bases de goudron.
Le constituant à grains fins, le constituant à gros grains et la charge absorbante utilisée dans la fabrication du mastic peuvent être de la sorte décrite dans le règlement 1375 de 1947 du War Emergency British Standard et dans le règlement 1410 de 1947 du British Standard ; produits peuvent être utilisés dans la fabrication d'un mastic conforme à l'invention suivant les quantités d'ingrédients et sous les conditions exposées dans ces règlements.
Les propriétés de constituant à gros grains peuvent varier suivant l'épaisseur du plancher achevé, comme indiqué au tableau 3 ci-dessous: TABLE@U 3
EMI8.1
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> de <SEP> plancher <SEP> achevé <SEP> Proportion <SEP> de <SEP> constituant <SEP> à
<tb> gros <SEP> grains <SEP> dans <SEP> le <SEP> plancher
<tb> posé.
<tb> mm <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> 16 <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 15
<tb> 19 <SEP> 15 <SEP> à <SEP> 25
<tb> 25 <SEP> et <SEP> au-dessus <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 35
<tb>
Au cours de la préparation, le mastic est mélange intimement jusqu'à la consistance convenable avec le liant soluble, qui est la poix de goudron de houille fluxée, dans la proportion de 10 à 20% à une température ne dépassant pas environ 160 C.
Le mélange est coulé en blocs qui sont refondus sur place après avoir été broyés en morceaux dans des mélangeurs à agitation mécanique. Avant la pose, le mélange est porté à une température ne dépassant pas 160 C et il est étendu à la main sur le sol devant être revêtu, la fondation ou le sol étant nettoyé et préparé auparavant de façon connue. On ne doit pas passer sur les sols sur lesquels le mastic a été posé tant que ce mastic n'est pas refroidi à la température de l'atmosphère ambiante.
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Il est évident qu'un plancher établi avec une matière fluxante conforme à l'invention est approprié à être poli à l'aide de produits de polissage qui contiennent des dérivés du pétrole, sans danger que le produit de polissage exerce une action solvante sur le mastic, et que toutes huiles ou graisses répandues sur le plancher peuvent être retirées sans avoir une action solvante sur ce plancher.
En outre, étant donnée la nature de l'huile fluxante, il n'y a pas danger de dégagement de fumées irritantes ou nocives, même lorsque la température critique de 160 C est dépassée, ce qui rend beaucoup plus facile la pose du plancher, qui nécessitait dans la pratique connue antérieurement une température de pose ou application aussi voisine que possible de la température critique, mais sans la dépasser.
L'invention n'est pas limitée aux proportions ou aux compositions de matières décrites ici à titre d'exemples.
EMI9.1
R E V E N D I C A T I 0 N S
1. Procédé de fabrication de mastic, notamment pour la construction de planchers, dans lequel un constituant à gros grains et un constituant à grains fins sont incorporés sous des conditions de chaleur avec de la poix de goudron de houille à laquelle il a été additionné une huile fluxante qui au chauffage ne dégage pas de fumées nocives, irritantes ou nuisibles autrement.