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PROCEDE ET DISPDSITIF- POUR LA FABRICATION D'UNE PIECE PRESSEE:, A
PARTIR D'UN MELANGE DE MATIERE EN VRAC ET DE LIANT.
L'objet de la présente invention est un procédé pour la fabrica- tion d'une pièce pressée, comme par exemple une plaque plane ou profilée, pla- quée ou non, avec ou sans garniture intérieure de bois massif, à partir d'un mélange de matière en vrac et de liant, procédé suivant lequel on comprime le mélange pour lui donner la forme désirée et l'on fait prendre le liant pen- dant l'opération de compression au moyen d'un chauffage tel qu'un chauffage à haute fréquence ou à plaques chauffantes.
Le procédé suivant l'invention se distingue des procédés connus du type susmentionné en ce que, pour préparer le mélange, on pulvérise le liant dans la matière en vrac avec l'aide d'un agent sous pression en même temps qu' on fait tourbillonner la'matière en vrac,
On peut pulvériser un liant pulvérulent et/ou un aminoplaste à l'état encore fluide. Dans le dernier cas, on commence à comprimer et à chauf- fer le mélange, par un chauffage à haute fréquence ou par un chauffage d'un autre genre, avant que l'aminoplaste contenu dans le mélange ne se durcisse.
On sait que les aminoplastes, qu'on obtient par exemple en mélan- geant de 1'urée et de la formaldéhyde et en ajoutant éventuellement un cataly- seur tel que le chlorure de zinc, sont dans leur premier stade aussi fluides que l'eau. Dans cet état fluide un seul des atomes d'hydrogène de l'aminoplas- te est actif. Après un temps plus ou moins long., suivant la teneur de l'amino- plaste en catalyseur, le second atome d'hydrogène devient aus.si actif, et l'a- minoplaste commence à s'épaissir pour.devenir à la fin tout à fait dur.
Or, on a trouvé qu'en ajoutant une quantité extraordinairement fai- ble d'aminoplaste à une matière en vrac, on peut fabriquer par compression et chauffage à haute fréquence des pièces pressées très solides et résistant bien aux déformations, si l'on pulvérise finement l'aminoplaste à l'état fluide et
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qu'on le mélange vans cet état finement pulvérisé avec la matière en vrac, en faisant tourbillonner cette dernière. Le processus de mélange prend si peu de temps que, dans le cas où l'aminoplaste présente la composition donnant le meilleur durcissement, il reste assez de temps depuis le moment de sa prépara- tion pour introduire le mélange dans la presse et le soumettre au chauffage à haute fréquence avant que le second atome d'hydrogène de l'aminoplaste ne devien- ne actif.
Au moyen du chauffage à haute fréquence on peut d'ailleurs accélérer cette activation à tel point que le temps de prise est énormément raccourci par rapport à celui des procédés connus jusqu'à présent.
Grâce au nouveau procédé on peut choisir pour ainsi dire n'impor- te quelle matière en vrac comme matière de base. C'est ainsi qu'on peut employ- er par exemple de la matière fibreuse inorganique ou organique réduite en mor- ceaux (sciure, copeaux de bois, tourbe, tiges ou autres parties de plantes, etc.), sable et autres substances minérales, déchets provenant des fabriques de boutons, des tanneries, etc.
En plus de l'aminoplaste on peut encore pulvériser dans la ma- tière en vrac un liant pulvérulent, par exemple une résine artificielle telle que la résine de kauri, le Melocol, pendant le tourbillonnement de la matière en vrac. Cette poudre peut être sèche ou légèrement humide.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte un mé- langeur avec un dispositif pour pulvériser le liant avec l'aide d'un agent sors pression.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exé- cution de la partie du dispositif au moyen de laquelle on prépare le mélange de matière en vrac et de liant.
La fig. 1 est un schéma du dispositif mélangeur et du tambour mé- langeur en coupe axiale.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 montre une partie du tambour mélangeur, à plus grande échelle.
, Le tambour mélangeur 1 est accouplé directement, au moyen de l'ar- bre 2, avec un engrenage réducteur et un moteur dont le bâti commun est dé- signé par 3 et repose sur le socle 4. Du côté opposé à l'arbre 2 le tambour 1 a un arbre creux 5 qui repose sur un palier à fourche 6 d'un socle 7. Comme on le voit à la fig. 2, le tambour 1, établi en bois, a une section octogonale.
Il pourrait cependant aussi être rond. Son couvercle 8 est articulé au moyen de charnières 9 à la partie restante du tambour et est maintenu fermé par des verrous 10. Le fond 11 du tambour 1 est amovible afin de permettre la vi- dange de ce dernier. Les deux bases du tambour comprennent chacune un couver- cle de fermeture 12 présentant des ouvertures de sortie 13 pour l'air. Des plaques de fixation 14 pour un filtre d'air 15 (par exemple en toile d'embal- lage) présentent des ouvertures 16 destinées à laisser passer l'air sortant du tambour par les filtres 15, et sont maintenues par des plots 17 à une certaine distance des couvercles 12. Comme le montrent les fig. 1 et 3, les ouvertures 16 des plaques 14 conduisent chacune dans une chambre 18 limitée par deux plots 17 et ne possédant pas d'ouverture 13.
Inversement, les chambres 19 adjacentes aux chambres 18 ont seulement des ouvertures 13, mais pas d'ouvertures 16. Les chambres voisines 18 et 19 sont reliées entre elles par des passages 20 ménagés dans les plots 17 qui les limitent. Le couvercle 12, les plots 17 et les pla- ques 14 forment ainsi des chicanes pour la sortie de l'air du tambour, ce qui empêche que des parties du mélange ne soient projetées au dehors après avoir traversé les filtres 15. Le long du tambour 1 et à son intérieur s'étendent des chicanes 21 qui assurent un bon mélange mécanique (par tourbillonnement) de la matière en vrac lorsque le tambour est entraîné en rotation.
Deux tuyères 22-et 23 traversent l'arbre creux 5 et pénètrent dans l'intérieur du tambour. Ces tuyères sont fixées à une console 24. La tuyère 22 traverse une trémie 25, fixée à la console 24 et destinée à contenir un liant pulvérulent. La tuyère 22 présente, à l'intérieur de la trémie 25, une ouvertu-
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re d'aspiration 26 et est reliée, au.moyeu d'une conduite 27 munie d'un robi- net 27a, à un compresseur d'air 28. La tuyère 23 est reliée, au moyen d'une con- duite 29 munie d'un robinet 31, à un réservoir sous pression 30 pourvu d'un manomètre 32. Le réservoir 30'est en communication, grâce à la conduite-33, avec le compresseur d'air 28.
Le procédé peut, avec le dispositif représenté, être mis en oeu- vre par exemple de la façon suivante :
A partir de matière de déchets, par exemple de sciure de bois, on doit fabriquer une plaque de grandeur prescrite, par exemple une porte de .cham- . bre. On introduit dans le tambour 1, après avoir ouvert, le couvercle 21, autant de parties de sciure qu'il est nécessàire pour faire-la plaque. Si par exem- ple cette sciure a un degré d'humidité de 12 %, on verse dans la trémie 25 du liant pulvérulent, par exemple une résine synthétique, dont le poids vaut le 2 % de celui de la sciure, et dans le réservoir à pression 30 une quantité d' aminoplaste dont le poids vaut également le 2 %'de celui de la sciure.
L'ami- noplacte a été préparé immédiatement auparavant-; il se compose par exemple' de 100 parties d'urée, de 100 à 2DO parties de formaldéhyde, d'une partie d'un ca- talyseur (par exemple du chlorure de zinc) et éventuellement de 3 parties de charge (par exemple de la fécule de pomme de terre, de la farine de seigle ou de froment, etc. ). Les constituants de l'aminoplaste ainsi que la chargé pourraient être différents et/ou être présents en quantités différentes. Les parties dont il est question ci-dessus.sont des parties en.poids..
On met alors le moteur en marche et fait tourner le'tambour 1, par exemple à une vitesse de 35 tours, par minute. Par suite de cette rotation la sciure est mécaniquement mélangée par-tourbillonnement. Une fois qu'on a aussi mis en service le compresseur 28, on ouvre les robinets 31 et 27a. L' air comprimé chasse l'aminoplaste fluide à travers la tuyère 23, de sorte que l'aminoplaste est finement pulvérisé avec l'air comprimé lorsqu'il arrive dans le tambour 1. Il en est de même pour'le liant pulvérulent, qui est aspi- ré à travers l'ouverture 26 par l'air comprimé circulant dans la tuyère 22'et est finement pulvérisé lorsqu'il pénètre dans le tambour 1; dans ce dernier règne par exemple une pression de 5 à 8 at.
L'air comprimé arrivant dans le tambour par les tuyères 22 et 23 fait tourbillonner la sciure et contribue donc à mélanger mécaniquement cette dernière, de sorte que l'aminoplaste fi- nement pulvérisé et le liant pulvérulent se mélangent intimement et en peu de temps avec la sciure. De cette façon on est sûr que chaque particule de sciure est suffisamment revêtue d'aminoplaste et de liant. Grâce à, la fine pulvérisation par l'air comprimé on peut; malgré un emploi très économique d' aminoplaste et de liant et avec une faible humidité, obtenir un mélange intime encore jamais atteint, ce qui fournit une résistance très uniforme'de la pièce pressée.
L'économie par rapport aux quantités de résine sèche employées dans les procédés connue peut s'élever à 200-300 % et par rapport à la colle mouil- lée à une valeur encore supérieure. L'air passe, comme décrit plus haut, à travers les filtres 15 et les chicanes des bases du tambour 1, puis quitte le tambour.
Pour un tambour ayant une capacité d'environ 20 kg, un temps de mélange de trois minutes est suffisant.
S'il s'agit d'une matière en vrac ayant'par exemple un degré d' humidité de 15 %, on emploie par exemple seulement 1 % d'aminoplaste et 2 % de liant pulvérulent pour 100 % de matière en vrac. Plus la pièce pressée doit être dure et plus sa résistance à l'action de l'eau doit .être grande, plus on doit employer le liant pulvérulent et moins on doit prendre d'aminoplaste-.-Dans beaucoup de cas on n'emploiera d'ailleurs que .l'aminoplaste. Dans certaines cir- constances, on peut aussi n'utiliser que du liant pulvérulent.
Une fois qu'on a préparé le mélange comme indiqué ci-dessus, on vide le tambour 1 en retirant son fond 11. Le mélange est, encore avant que le second atome d'hydrogène de son aminoplaste ne devienne actif, introduit de façon connue dans la presse (non représentée), puis il est comprimé et sou- mis au chauffage à haute fréquence, ce qui rend rapidement actif le second ato-
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me d'hydrogène. Pour la compression et le durcissement d'une porte de cham- bre profilée et plaquée, par exemple, trois minutes de chauffage à haute fré- quence peuvent suffire. Le produit peut après peu de temps (par exemple après trois minutes) être extrait de la presse et être façonné. La faible teneur en liant ménage en outre les outils servant au façonnage.
On peut, avant de l'introduire dans le tambour de mélange, sécher la matière en vrac par exemple dans un canal de séchage ou dans un tambour de séchage, et mettre cette matière encore chaude dans le tambour mélangeur. Grâ- ce au court temps de mélange, le mélange se refroidit peu avant d'être intro- duit dans la presse, de sorte que, dans cette presse, il suffit de porter sa température par exemple de 70 à 100 C au lieu de la faire monter de 10 à 100 C.
Comme le mélange obtenu est très intime, la matière en vrac n'a pas besoin, comme dans les procédés usuels, d'être dépoussiérée.
Certains déchets, comme des pièces de placage, des ramilles, des copeaux, des tiges de plantes, etc. peuvent servir à préparer la matière en vrac; à cet effet, on les réduit en morceaux dans un dispositif broyeur et ce n'est qu'après ce traitement qu'on les introduit dans le tambour mélangeur.
Au lieu d'un tambour rotatif on pourrait également employer un récipient fixe muni d'un agitateur mécanique.
Les parties constituantes de l'aminoplaste, de même que celles de la charge, pourraient être différentes et se trouver en proportions autres que dans l'exemple décrit ci-dessus. On peut aussi ajouter encore de l'eau à l'aminoplaste. Tout cela, ainsi que l'adjonction de liant pulvérulent, peut se régler d'après les circonstances, comme par exemple d'après la sorte de matiè- re en vrac, le degré d'humidité de celle-ci, le genre et la forme de la pièce à fabriquer, etc.
Au lieu d'un chauffage à haute fréquence on pourrait également em- ployer un autre genre de chauffage, par exemple un chauffage au moyen de pla- ques (vapeur, eau).
REVENDICATIONS :
1. Procédé de fabrication d'une pièce pressée à partir d'un mé- lange de matière en vrac et de liant, procédé dans lequel on comprime le mélan- ge pour lui donner la forme désirée et l'on fait prendre le liant pendant l'o- pération de compression au moyen d'un chauffage, caractérisé en ce que, pour préparer le mélange, on pulvérise le liant dans la matière en vrac avec l'ai- de d'un agent sous pression en même temps qu'on fait tourbillonner la matière en vrac.