BE556263A - - Google Patents

Description

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 la. présente invention se. réfère à la fabrication de nappes,, plaques ou pièces de forme en fibres de Tex',o'a matières minérales thermoplast1que analogues agglomérées, enc110vêtréee. et liées entra elles de manière à réaliser un produit ooh41ev,  Sui- 7argb  va procédé connu pour ré11 une telle agglomération les fibres sont ramollies à la ehaleur et com-  1Jimées de manière à. obtenir 'une aggloméxa-cîon âes fibres par-, 
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 liaison à leurs points de contact . Les produits ainsi obtenus- 
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 paéxentano l' iooonvé:nient  .û 1.;I'e cassants et sans grande Zêoisi;a1"}e m.écaniql,u, par sizî-*re de la mu1'iplioi.té des points de 

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 contact qui ne permettent aucun déplacement relatif et paralysent l'élasticité propre de la fibre . 



   La présente invention a pour objet de réaliser, à partie de fibres constituées d'une même matière et au moyen d'une action autogène , des pièces présentant , outre une grande cohésion et une bonne résistance mécanique , une certaine élasticité et porosité . 



   Conformément à l'invention, on agglomère un mélange d'au moins deux catégories différentes de fibres constituées: d'une même matière, mais de propriétés thermoplastiques différentes, les unes ayant un point de ramollissement notablement. 
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 inférieur aux autres. C'est ainsi que les températures-auxquel- les ces fibres commencent à se déformer peuvent différer d'une centaine de degrés ou davantage 
Suivant une première   caractéristique   de   l'intention ,   on mélange des fibres qui ont été soumises à des conditions. de refroidissement¯ différentes L'invention prévoit également d'obtenir ces fibres à partir de températures de fibrage diffé- rentes . 



   La demanderesse a en effet constaté .que deux fibres d'une même matière et de même diamètre, obtenues dans   des.,     de-   conditions de refroidissement   et/ou/température¯de   fibrage différentes peuvent présenter des propriétés thermoplastiques différentes et que l'on peut   différencier   d'une façon notable ces   propriétés   en agissant, en cours de production, sur la tem- pérature de fibrage et/ou sur la trempe des   fibres ..   



   Suivant une autre caractéristique de   l'invention, .   le mélange à agglomérer est constitué d'un   mélange   de fibres fines, en général d'un diamètre inférieur à 5 microns, et de fibres plus grosses , mais d'un diamètre en général inférieur à 30 microns . 



   Il a en effet été constaté que les propriétés physiques 

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 &es fibres, en parsioulie leus's propriétés -theTmoplastiquea Varient en fonction de leurs ces vaeiatio-lis étant atlx conditions différences de re± oià3,zxemeaçb .uq,u.ei3 ooL%I> soumises naturellement des fibses de diamètres différents eiit a±lan.b des Biodifications de la structure physique du verre couls de ses %àJesavm, la Demanderesse a pu constat ter qu'une condition .x3o:

   .e pour obtenir une bonne aggloné- :;>i"vio>i est de développer au masimum la surface des fibres Cependantp si 1 on n'utilise que des fibres fineev on obtient aps'às des r-ap plaques ou piëoos tacè denses Yi*,5.z F"?F,ï3t. s dëlagtiei'é Si 1  on utilise à la fois des #1b fines et des fibres plus gsossea 9 la,Demanderosse a pu que 1,'on obtenait 2's.wd '.'é.'tJ!!.î7k1 dR'l2. grande cohésion out @n .'rw.G.L.Zi3.E? Z.,3C''"J Pâ. éleG,;îoît-6 33 fibres pe-xqent 81re obtenues par ton-ë procède &OLT/@na'ble notamEsni pas' é"éirage Biéeanique, soufflage de il'Hldo ou pe.t ee*1ii11iga'li,ono I:9S fibres obtenues à des 4jeapére,1;ioer>es à5.ffé =#i;.?es, eix.. 



  Rann des eondit'ions de sefToMisseEMn'ë diffëBen'&es pe UV e n, pz au moyen de plusieurs OTganes àJrodu<J45euns ou M90-0. j1 1/ 5e'a1, oagane proâuG-ëour doç , e régime âe t irva,iZ été con5reOablemont réglé o ¯ ¯ ¯ ... , La .e.adrae.;a , constat que IlagglorÊ6a?atîon pe.ut 0étDe balisée dans des conditions par'&3.ouliérewen46 faTOTables en observanty pour des d7 "'ve des fibres constituant le nappe de départe la loi de sépax'tition suivaRe s si J.*¯on convient d'appeler d le d..a'a.9e des fibres dont le pourcentage est maximum dans le mélange à AEE2-omérL la quantité de -S fibres dont le diamëtye est x2:v=:

  e13 c doit 3'u-Pe égale eu 
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 2 
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 moins à 20% alors que la raa..f de fibres d'un diamètre supëyieny à 2d doit êtze inférieure à 10 -¯ Cette oarégùié 1>-µique est valable aussi bien pour 

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 des valeurs faibles de .2 inférieures à 5 microns , que pour des valeurs plus importantes , de l'ordre de 9à 12   microns.....   



   Pour réaliser l'agglomération, le mélange   de fibres   est soumis   à   une température qui, en général, est comprise entre environ 400 et   700 C ,   cette température étant variable suivant la nature   du verre . - .......   



   Cet échauffement du verre doit être convenablement . réglé et suffisamment rapide . En effet, un échauffement trop.. 
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 lent a tendance à stabiliser la fibre , elest-à-dire à supprimer les propriétés que possède la fibre trempée de se ramollir à une plus basse température . 



   On peut en particulier utiliser des compositions de verre du type suivant : 
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<tb> si.02 <SEP> 5T <SEP> % <SEP> à <SEP> 64 <SEP> %
<tb> 
 
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 al205 2 $ à 5 % B203 a%à 12% 
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<tb> 
<tb> CaO)
<tb> 
 
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 MgO ) bzz à 20% BaO Na2 0 ( 12 %al5% ]&2 0 . 12 % à 
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<tb> 
<tb> F <SEP> 0% <SEP> à5%
<tb> 
 A titre d'exemple, on peut partir d'un verre ayant une 
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 Oomposition correspondant à la moyenne des Compositions du type   0-'-dessus -   Avec ce verre , on produit un mélange de. fibres pourlequel le diamètre d ci-dessus est de 6 microns . Avec-ce mélange de fibres, on forme un matelas dont la densité est   de,12   Kilogs par m3 et dont l'épaisseur est de 7 cm.

   La température de la nappe est portée , en moins de deux minutes , de la température ambiante à une température de   600 C   environ , L'opération peut 

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 être conduite sans pression ou sous une pression pneumatique faible, sans l'intervention d'organes mécaniques de pressage ou de moulage ,   .Au   cours de cette   opéra%ion,   la nappe subit un retrait 
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 progressif dans toutes, ses dimensions .

   Ce retrait slac-compalnie d'nne augmentation de la cohésion et de la densité   celle-ci -     pouvant passer   de l'ordre de 10 à. 40 kgs par m3 et même dans le 
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 cas de nappes de fibres .lrEx fines de 6 à 8 Kgs par m3 ? jusqu'à 600 par nu 0 La donsîtçl du produit filial peut même - ë'.ans oer-tains case dépasser 600 Egs par m3 et atteindre jusqu2à   iL,;100   kgs. par m3, Le   traitement du     matelas     peu'1\; être   effectué 
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 6h:rae fe.çon discontinue ou en continu o %? opération peut être suivie et ceci constitue une a,i,i;hoe? caractéristique de d-luile Elise en par passage entre des rouleau-s:

   ou organes calendI'eu!.'s .ce -. passage étant effeotué à ttne température égale ou inférieure -   Ici     température   du   traitement     thermique utilisa     pour   li'agglomé- 
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 en agissant sur la des rouleaux ou o!.'gQJt!.fJ ca,XìidreizcB, on. peut en outre modifier les états de surfaee des   nappes et   par conséquent agir sur les qualités des produits.   obtenus .    
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  Avant l*opération d' agglomél'ation, on peut humidifier les fibres par aspcrs'ion ou même par trempage . Cette humidifi- cation permet d'améliorer les états de surface - Elle   permet -   également   d'augmenter.   la densité et par conséquent de   diminuer   
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 liépalo5our de la nappe et de réduire le retrait Cette humi- dification permet en outre de diminuer la température nécessaire pour le commencement de l'agglomération
Les produits agglomérés obtenus peuvent être utilisés sans l'addition d'aucun liant Ils bénéficient donc au maximum 
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 des qualités dinattaquabilité ,

   de résistance chimique et de tenue à la température des fibres minérales qui les constituent 

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La nappe de départ peut être constituée par la superpo-   sition de plusieurs   nappes correspondant chacune à des valeurs différentes du diamètre d tel que défini ci-dessus pour réaliser ainsi des produits composites . On peut par exemple, en choisissant pour deux couches externe une valeur faible de d, par exempt de l'ordre de 4 microns, et poux une couche interne une   valeur d,   de l'ordre de 12 microns, réaliser des pièces qui , tout en   possè'   dant des surfaces externes très dures, conservent une élasticité notable .

   On peut également 'introduire dans la nappe de départ ou entre deux nappes,des fils ou tissus de verre pouvant servir d'armature au produit final obtenu . l'invention a également pour objet des nappas , plaques ou pièces de forme, auxquelles est incorporé un produit liant, notamment une résine thermodurcissable ou thermoplastique . 



   L'agglomération par action autogène des fibres peut dans ce cas   être/poussée ,  notamment au point d'assurer simplement la cohésion et la   forma   du produit pour son traitement en vue de l'incorporation du liant et éventuellement de la   poly-   mérisation de la résine,et au besoin pour assurer le maintien de la forme après usure ou dégradation du liant   .. ,.   



   Ces produits peuvent avoir une densité importante , par exemple de l'ordre de 400 à 800 kilogs par m3 , avec une résistance mécanique élevée , cette densité étant fonction de la quantité de résine dont on imprègne les fibres qui, pour les densités   ci-dessus ,   représente une proportion de résine de 10 à 20%
La résine peut être appliquée par tous moyens appropriés notamment par pulvérisation et par trempé, de manière à obtenir une répartition homogène du liant   à   l'intérieur de la masse de fibres . 



   Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut utiliser toutes résines thermoplastiques, telles que polyvinyliques, 

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 ou thermodureiasables, telles que les résines phénoliques, les mdlaminese les polystyrènes# les polyesters, les résines époxyp ou un mélange de ces résines, en fonction des propriétés chimiques et physiques à conférer aux produits . On peut également utilisos-des matières telles que gommes, amidons, ou gélatine La Demanderesse a obtenu des résultats   particulièrement avantageux   en utilisant de la   bakélite .   
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  Apres imprégnation, les nappes, plaques ou pièces de sont traitées thermiquement   pour   obtenir la polymérisation de la résine
La   proportion   de résine peut varier dans de très larges 
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 limités. On obtient des produits techniquement intéressants et :'.1±,;J<;o12:h8.l1"; une bonne résistance mécanique par imprégnation des =1¯?,b;Tc± a,u moyen d'une quantité de. résine de l'ordre de 0> 5 à 20o A titre d2c-,J,emplee îl peut être signalé que des p gàunts j'os'fdant u'n.e bonne résistance rie 'o,,4,r-ique et présentant une densité peu élevés de l'Io-"dre de 60 kgs par m3 peuvent être otonua pay une addition de 1 t oZ'dre de 15% de gélatine . Pour des Í:;,-:?(Î1Üt'[$ pIns deilseop de l'ordre de 250 kgs au m3 on peut utiliser Uü3 proportion de 12% de b&L-6lite .

   Pour des produits d'une densité do lU ordre de 400 kgs par w3 , on peut utiliser une proportion de l'ordre de 10 % d'acétate de   polyvinyle .   



   Il est important de noter que pour tous ces produits, le liant n'interviant pratiquement pas pour le maintien de   la   forme de la nappe ou de la pièce en forme , qui est assuré pas? la nature même du produit aggloméré par action autogène, En conséquence une dégradation éventuelle du liant n'entraîne pratiquemont pas une modification de la forme du produit . 



   Linvention permet la réalisation de produits à   très   haute densité, pouvant atteindre jusqu'à 2.000 kgs par m3,   et -   à très grande résistance   mécanique,,   la proportion de résine ajoutée étant dans ce' cas très faible . 

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   Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple un appareil pour la mise en oeuvre du procédé d'agglomération par action autogène   suivant     l' invention .   



   Cet appareil comprend essentiellement un four tunnel 1 comportant, sur tout ou partie de ses parois internes, des moyens de chauffage tels que des résistances électriques 2-2a. A l'inté- rieur de ce four passe un tapis transporteur 3 . Uers son ouverture de sortie sont disposés des rouleaux conformateurs   4-5   lia nappe 6 de fibres à agglomérer passe sur le tapis 3 et est entraînée suivant toute la longueur du four . Pendant son pes sage dans le four , elle est portée aux températures propos à réaliser son agglomération . 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Il doit être entendu que l'appareil qui vient d'être décrit n'est donné qu'à titre d'exemple . C' e st ainsi que le chau@nge peut être obtenu par tous moyens appropriés autres que des résistances chauffantes . Le tapis porteur peut être supprimé , l'avan- cement de la nappe , glissant sur tout ou partie de la paroi intérieure du four , pouvant être assuré par les rouleaux conformeteurs, On peut également utiliser d, rouleaux porteurs REVEND 1 CAS IONS 1.- A tit de produits industriels nouveaux, des nappes, plaques ou pièces de forme en fibres de verre ou matières minérales thermoplastiques agglomérées par action autogène,

   qui sont fornées par un mé@@nge d'au moins deux catégories différentes de fibres, . constitues d'une même matière, mais de propriétés thermoplastiques différentes, les unes ayant un point de ramollissement notablement : @@ieur aux autres , agglomérées par action autogène 2.- Nappes plaques ou pièces de forme selon la revendication 1, dans lesquelles le mélange de fibres est constitué de fibres fines, en général d'un diamètre inférieur à 5 microns, et de fibres d'un diamètre plus grand, mais en général inférieur à <Desc/Clms Page number 9> 30 microns .

   3.- Nappes,, plaques ou pièces de forme selon la revendication 1 ou 2, dans lesquelles le mélange de fibres comporte un EMI9.1 pourcentage d'au moins 20% de fibres finesp d'un diamètre 1.n:é± rieur à la moitié du diamètre des fibres dont le pourcentage est EMI9.2 Mia#isivmp @t un pourcentage non supérieur 10% de fibres d'un diamètre supérieur au double du diamètre des fibres dont le pourcentage est maximum EMI9.3 4<.-" Nappes,, plaques ou pièces de forme selon l'une quelaosaue des :t'\."E':.1dicatiol'1S pNesëden-ëesp dans lesquelles les fibres oijnsi;1"ou"lij 'e± àu mélange de, propriétës ';P!1e;;moplastiques différentes, on' des points de ramollissement qui di.ffëren'ë dune centaine de àegiéx ou davantage . e ¯ 5 a-- Neppes plaques ou pièces de selon l?une .qi;

   e],oo?i-w quo des rGvendica'/ions pYécéden"teJ constituées de plusieurs nappes J.iém e11.tre elles et formées de nëlansss différents 6.- Nappes:, plaques ou pièces de forme solon l'une quel- conque ees et, ions Pr ée êc 1- e, cOEprenan(6 incorpores daï&3 leur masse, des filz ou. tissus de verre 7.- Nappes, plaques ou pièces de forme selon time au moins des revendications qui contiennent un produit liante EMI9.4 une résine thezmoàocissab]e op thermoplastique", 8.- Nappes, plaques ou pièces de forme selon la revendi- EMI9.5 camion 79 renfermant une proportion de liant de 1 ordre de OP5 à 20% en poids .

   9.-' Nappes,, plaques ou pièces de forme selon la revendica- EMI9.6 tion 7 ou 8, dans lesquelles Ilagglomra-bio±-i par action autogène . est peu poussée, notaumerrt au point d'assurer simplement la cohésion et la forme du produit en vue de 1.'ineorpo;ation du liant et éventuellement de la polymérisation de la résine et!) le cas échéant le, maintien de la forme après usure ou dégradation du liant . <Desc/Clms Page number 10> l0;- Nappes, plaques ou pièces de forme selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, ayant une densité de l'ordre de 400 à 800 kg par m3 pour une proportion de résine de 10 à 20% .

   11.- Nappes , plaquesou pièces de forme selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 , ayant une densité pouvant atteindre 2000 Kgs par m3 la quantité de résine étant alors très faible et pouvant descendre jusqu'à 0,5 % .

   12.- Nappes, plaques ou pièces de forme selon l'une quelconque des revendications 7 à. 9 , contenant environ 15% de gélatine et ayant une densité de l'ordre de 60 kgs par m3 .

   13.- Nappes, plaques ou pièces'de forme selon l'une quelconque des revendiations 7 à9 contenant environ 12% de bakélite et ayant une densité de l'ordre de 250 kgs par m3 .

   14. - Nappes, plaques ou pièces de forme selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 , contenant environ 10% d'acétate de polyvinyle et ayant une densité de l'ordre de 400 kgs par m3 .

   15.- Un procédé pour l'obtention de nappes, plaques ou pièces de forme en fibres de verre ou matières minérales thermoplastiques agglomérées par action autogène, caractérisé en ce que l'on part d'une nappe formée d'un né lange de fibres d'une même matière mais de propriétés thermoplastiques différentes que l'on agglomère en la portant à une température supérieure à 300 C 16.- Un procédé selon la revendication 15, dans lequel la mise en température est réalisée d'une manière suffisamment rapide pour éviter de stabiliser les fibres de la nappe., c'est- à-dire de façon à éviter un relèvement du point de ramollissement des fibres trempées , notamment des fibres fines refroidies plus rapidement, qui se produirait lors d'un chauffage plus lent .

   17.- Un procédé selon la revendication 15 ou 16 , dans lequèl on humidifie la nappe avant de la soumettre à l'opération <Desc/Clms Page number 11> 'agglomération 18.- Un procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17 :dans lequel, pour former le mélange on se sert de fibres provenant d'opérations de fibrage exécutées à des températures différentes 19. - Un procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17. lequel , pour former le mélange , on se sert de fibres dans soumises à des conditions de refroidissement différentes .

   20.- Un.procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 19 , dans lequel pour former le mélange , on se sert de fibres ayant des diamètres différents ayant été 21.- selon l'une quelconque des revendications 15 à 20 , dans lequel l'agglomération n'est poussée qu'au point d'assurer la cohésion .

   Un procédé Un procédé selon l'une queloonque des revendications 15 à 21 dans lequel la mise en forme de la nappe est obtenue par passage entre des rouleaux ou organes calendreurs immédiatement après agglomération .

   23.- 22.- procédé selon la revendication 22 , dans lequel la température des rouleaux ou organes calendreurs est réglée' ouivant les états de surface à donner aux fibres .

   24. - Un procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 23 , dans lequel la nappe est chauffée par raychnement.

   25. - Un procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 24 , dans lequel la nappe , plaque ou pièce de forme est imprégnée d'un liant , notamment d'une résine thermoplastique ou thermodurcissable 26.- les nappes , plaques ou pièces de forme obtenues par le procédé selon une au moins des revendications 15 à 25, notamment telles que définies dans les revendications 1 à 14.