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La présente invention concerne des perfectionnements aux procédés d'imprégnation et elle se rapporte plus particulièrement à l'imprégnation de ma- tières fibreuses en feuilles ou panneaux fibreux 4 l'aide de liquides, tels que des solutions aqueuses contenant, par exemple, des agents retardant la combustion et/ou des agents de conservation, et/ou à l'aide de solutions aqueuses de,résines capables de conférer de la stabilité auxdites matières au point de vue de leurs dimensions.
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L'expression "panneau fibreux", telle qu'elle est utilisée dans le présent mémoire, désigne tout panneau, qui a été fabriqué par compression de cel- lulose divisée, tel que les panneaux d'isolement et les panneaux muraux, tandis qu'elle englobe également des matières telles que le carton, qui sont fabriquées sous faible compression, ainsi que les types plus solides de panneaux. L'expres- sion en question n'englobe toutefois pas les panneaux fibreux, qui présentent une nature solide telle qu'il ne soit pas possible de les imprégner, par exemple les panneaux qui présentent une dureté comparable à celle du métal ou qui présentent une densité supérieure à 720 kg/m3.
Les panneaux fibreux non traités présentent l'inconvénient d'être combustibles dans une mesure variable et diverses tentatives ont été faites pour retarder leur combustion, en les imprégnant à l'aide de solutions retardant leur combustion. Les procédés proposés jusqu'à présent n'ont cependant pas été commer- cialement intéressants.
Ainsi, un procédé qui a été essayé consistait à incorpo- rer les composés retardant la combustion à la pâte utilisée dans la fabrication du panneau fibreux, mais on a constaté que ceci était commercialement impratica- ble, par suite d'interférence avec le procédé de fabrication; au surplus, la quan- tité d'agent d'imprégnation incorporée au panneau fibreux ne peut pas être con- trôlée de manière précise, tandis que, par ailleurs, il se produit une perte con- sidérable d'agent d'imprégnation.
Il est également virtuellement impossible d'imprégner des panneaux fibreux en immergeant simplement le panneau fabriqué dans une solution d'imprégna- tion, car le panneau devient virtuellement impossible à manipuler à l'état humide, parce qu'il devient mou.
Divers procédés sont à présent bien connus pour imprégner du bois, . par exemple, à l'aide de solutions de conservation et parmi ces procédés on con- naît divers procédés d'imprégnation dans lesquels on travaille sous vide et sous pression. Cependant, le bois a une structure cellulaire continue et est sensi- blement formé d'une masse de cellules reliées entre elles. Les panneaux fibreux auxquels la présente. invention a trait présentent, toutefois, une structure dis- continue, en sorte que le problème de leur imprégnation devrait différer radica- . lement de celui de l'imprégnation du bois.
On a cependant constaté qu'un des pro- cédés d'imprégnation mis au point pour le traitement du bois (et qui dépend de la' structure cellulaire continue de celui-ci), à savoir le procédé Rueping, est sus- ceptible d'adaptation pour imprégner, de manière fructueuse, des panneaux fibreux, malgré la structure discontinue de'ceux-ci.
Le procédé Rueping pour le traitement du bois consiste essentiellement à chasser de l'air ou un autre gaz sous pression dans le bois à imprégner, puis à chasser le liquide d'imprégnation dans le bois à une pression supérieure à celle à laquelle l'air ou autre gaz y a été introduit: Après un certain temps, la pres- sion est relâchée et, si on le désire, un vide est applqué au bois, lorsqu'une grande quantité de l'agent d'imprégnation est expulsé du' bois par le gaz sous pression y contenu. En contrôlant la pression de gaz initiale et la pression à laquelle le liquide est chassé dans le bois et, si on le désire, le temps d'impré- gnation, la quantité d'agent d'imprégnation introduite dans le bois peut être con- trôlée, de même que la profondeur d'imprégnation.
La présente invention concerne, en conséquence, un procédé pour l'im-
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prégnation de panneaux fibreux à l'aide d'un liquide d'imprégnation, ce procédé étant caractérisé en ce que le panneau fibreux est soumis, dans un récipient ré- sistant à la pression, à une pression de gaz, de préférence d'air initiale, après quoi un liquide d'imprégnation est introduit dans le récipient en question sous une pression supérieure à la pression de gaz initiale, de façon à chasser le li- quide d'imprégnation dans le panneau fibreux à rencontre de la pression de gaz initiale jusqu'au degré d'imprégnation désiré, après quoi la pression du liquide est relâchée.
Une autre mesure de contr8le du degré d'imprégnation peut consister à faire varier le temps pendant lequel la pression de liquide est appliquée.
Le procédé suivant l'invention est avantageusement exécuté, par exem- ple, dans une installation classique d'imprégnation sous vide et sous pression, telle qu'on en utilise pour l'imprégnation de bois. D'autres modes opératoires peuvent évidemment être utilisés.
Grâce au procédé suivant l'invention, il est possible d'imprégner des panneaux fibreux à un degré désiré quelconque et d'assurer une profondeur d'im- prégnation désirée quelconque. Ceci représente un progrès considérable dans la technique, car les panneaux fibreux sont très absorbants et une immersion dans un liquide pendant de très courtes périodes produit une absorption volumétrique très élevée. Ainsi, en se référant au tableau donné ci-après, on voit que l'absorption en litres par mètre cube de:panneau fibreux d'un agent d'imprégnation est très élevée, même après quelques minutes seulement d'immersion.
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Durée <SEP> d'immersion <SEP> Absorption <SEP> en <SEP> litres/m3
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0 <SEP> 15 <SEP> 333
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<tb> 4 <SEP> 0 <SEP> 727
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<tb>
<tb> 5 <SEP> 0 <SEP> 776
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Le tableau ci-dessus montre qu'il ne serait pas possible d'assurer un contrôle exact de l'imprégnation de panneaux fibreux par simple immersion du panneau fibreux dans une solution d'un agent d'imprégnation pendant un certain temps et par extraction du panneau après ce temps, en raison de la rapidité de l'absorption. Parlé procédé suivant l'invention, il est cependant possible d'assurer un contrôle du processus d'imprégnation, qui n'était pas possible jus- qu'ici.
Ainsi, en considérant le tableau donné ci-après, on voit que l'absorp- tion d'agent d'imprégnation en litres par m3 de panneau fibreux peut être contrô- lée à un degré très précis,
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CYCLE ''DE TRAITEMENT.
EMI3.1
--------- --------------- --------------- --------------- --------------------
EMI3.2
<tb> Exemple <SEP> Pression <SEP> d'air <SEP> Pression <SEP> de <SEP> Vide <SEP> Absorption
<tb> solution
<tb>
EMI3.3
¯¯¯------- ---------¯------¯----------¯----¯---------------¯-----¯--------¯
EMI3.4
<tb> N <SEP> Kg/cm2 <SEP> Minut. <SEP> Kg/cm2 <SEP> Minut. <SEP> mm/Hg.Min.
<SEP> Litres/m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (3 <SEP> échantil-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lons)
<tb>
EMI3.5
--------¯- -------¯-------¯¯---------¯¯ ¯¯--¯¯¯¯¯------¯¯----------------¯
EMI3.6
<tb> 1 <SEP> 1,41 <SEP> 10 <SEP> 1,41 <SEP> 30- <SEP> 69,5
<tb>
<tb> 72,7
<tb>
<tb> 76,0
<tb>
EMI3.7
¯¯-------- --------------- ------------- ¯¯¯-----r--¯--¯¯¯---¯-----------------
EMI3.8
<tb> 2 <SEP> 2,82 <SEP> 10 <SEP> 2,82 <SEP> 30- <SEP> 98,7
<tb>
<tb> 100
<tb> 103,5
<tb>
EMI3.9
--------¯- -------¯-------r----------¯¯---¯--¯----¯¯¯ --------------------
EMI3.10
<tb> 3 <SEP> 2,82 <SEP> 10 <SEP> 4,23 <SEP> 30 <SEP> 635 <SEP> 15 <SEP> 315
<tb>
EMI3.11
-----------¯---------------¯---------------¯--------¯-----¯---¯-----------¯
EMI3.12
<tb> 4 <SEP> 1,41 <SEP> 15 <SEP> 2,82 <SEP> 15 <SEP> 635 <SEP> 15 <SEP> 444
<tb>
<tb> 5 <SEP> 1,
41 <SEP> 10 <SEP> 4, <SEP> 23 <SEP> 10 <SEP> 620 <SEP> 15 <SEP> 489
<tb>
EMI3.13
\' , .
Ce tableau montre qu'il est possible de contrôler avec précision l'absorption de l'agent d'imprégnation dans la gamme d'environ 65 à 500 litres/m3, cette dernière quantité étant en général suffisante pour conférer un caractère ignifuge sensiblement absolu au panneau fibreux traité, tandis qu'une quantité d'environ 65 litres/m3 conférerait un caractère ignifuge ou retardateur à la sur- face du panneau fibreux. A cet égard, il est à noter qu'il peut souvent être né- cessaire de conférer seulement une résistance à la combustion à la surface de panneaux fibreux et que'le procédé suivant la présente invention permet de con- trôler la profondeur de l'imprégnation à un degré considérable.
Ainsi, dans l'exemple 1 du tableau donné ci-dessus, le panneau fibreux est imprégné jusqu'à une profondeur d'environ 3,2 mm, la partie centrale du panneau restant sèche et exempte d'agent retardant la combustion.
EMI3.14
exçb ,Le procédé suivant l'invention donne les meilleurs résultats, lors- qu'on opère sous une certaine pression et dans des limites de temps indiquées dans le tableau suivant :
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EMI4.1
¯¯¯¯¯¯¯ww¯ww¯¯¯¯T-w¯¯¯¯w¯w¯w------¯w-¯----¯--¯------w-----------¯--w
EMI4.2
<tb> Pression <SEP> d'air <SEP> ini- <SEP> Pression <SEP> de <SEP> liquide <SEP> Vide <SEP> final
<tb> tiale
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¯¯¯¯¯w¯o¯w¯w¯¯¯¯-¯---w---wr----¯¯-w----------¯----¯¯-¯----¯-w¯------¯
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<tb> Pression <SEP> Temps <SEP> Pression <SEP> Temps <SEP> Vide <SEP> Temps
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<tb> Min. <SEP> Max.. <SEP> Min. <SEP> Max. <SEP> Min. <SEP> Max. <SEP> Min. <SEP> Max. <SEP> Min. <SEP> Max. <SEP> Min. <SEP> Max.
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EMI4.6
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 20 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 7 <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> 254 <SEP> 735 <SEP> 5 <SEP> 60
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> Kg/om2 <SEP> min. <SEP> min. <SEP> kg/om2 <SEP> Kg/cm2 <SEP> min. <SEP> min. <SEP> mm/Hg.mm/Hg. <SEP> min.
<SEP> min.
<tb>
Comme le révèle ce tableau, on préfère que la pression d'air initiale soit oomprise entre 1 et 3 kg/cm3 et que cette pression soit maintenue pendant 5 à 20 minutes, De préférence, la pression du liquide d'imprégnation introduit, après l'introduction de l'air, est comprise entre 1,5 et 7 kg/cm2 et cette pres- sion doit être maintenue pendant 10 à 60 minutes. Finalement on préfère qu'un vide de 250 à 740 mm de Hg soit appliqué après l'introduction du liquide d'impré- gnation, ce vide étant maintenu pendant un temps allant de 5 à 60 minutes.
Le procédé suivant l'invention peut être utilisé pour l'imprégnation de panneaux fibreux à l'aide de n'importe quels liquides dérivés. En pratique, ces liquides seront souvent des solutions aqueuses contenant, par exemple, des sels retardant la combustion ou sels de conservation ou des solutions aqueuses de résines susceptibles de conférer des dimensions stables aux panneaux fibreux.
Dans les cas où l'on fait usage de solutions de sels, les concentrations utili- sées peuvent varier dans la mesure souhaitée et, dans les cas où l'on emploie des compositions retardant la combustion, celles-ci peuvent contenir, par exemple, 5 à 30 % et, de préférence 10 à 20 %, de substances retardant la combustion.
N'importe quel composé désiré peut être utilisé dans la solution d'imprégnation suivant l'invention; ces solutions peuvent oontehiun agent re- tardant la combustion ou un mélange de composés retardant la combustion, tels que phosphate dihydrogéné monoammonique, sulfate d'ammonium, borax et analogues.
Comme agents de conservation utilisables, on peut citer l'arséniate disodique, le fluorure de sodium, le chromate de sodium, le sulfate de cuivre et analogues.
Il est à noter qu'auparavant le procédé Rueping n'a pas, à la con- naissance de la demanderesse, été appliqué à l'imprégnation de bois à l'aide de solutions aqueuses. Ceci,est dû au fait qu'aucun avantage ne serait normalement obtenu en appliquant le procédé Rueping pour l'imprégnation de bois à l'aide de solutions aqueuses, car d'autres méthodes d'imprégnation sont tout aussi bien ap- plicables. Ce n'est que dans le cas où l'on désire conserver dans la mesure du possible les solvants contenant l'agent d'imprégnation que l'on applique le pro- cédé Rueping, parce que dans e procédé une grande quantité de l'agent d'imprégna- tion est expulsée sous pression après l'imprégnation. Ainsi, le procédé Rueping n'a été appliqué que dans le cas où une récupération est importante.
Dans le procédé suivant l'invention, on ne peut assurer un contrôle du processus d'imprégnation qu'en appliquant le procédé Rueping. Le procédé sui- vant l'invention nest évidemment pas limité à l'emploi de solutions aqueuses, mais peut tout aussi bien s'appliquer avec des solutions non aqueuses. En prati- que, il est très souvent préférable d'imprégner à l'aide de solutions aqueuses, ce qui évite l'emploi de solvants coûteux, en sorte que la présente invention im- plique particulièrement l'emploi de solutions d'imprégnation aqueuses.
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Le procédé suivant l'invention peut être appliqué à l'imprégnation de panneaux fibreux à l'aide de n'importe quelle solution désirée et n'est pas limité à un traitement tendant à retarder la combustion de ceux-ci. Ainsi, la solution utilisée pour l'imprégnation peut contenir des agents de conservation au lieu de ou en plus d'agents retardant la combustion; elle peut aussi contenir des résines pour conférer de la stabilité dimensionnelle. En fait, il peut sou- vent être souhaitable d'incorporer à des panneaux fibreux des agents retardant la combustion et des agents de conservation, ainsi que des résines capables de leur conférer des dimensions stables.
Après avoir soumis le panneau fibreux au processus d'imprégnation, on peut sécher le panneau de toute manière appropriée.
On comprendra que le procédé suivant l'invention permet d'imprégner des panneaux fibreux par exemple en vue de retarder leur combustion et/ou y in- corporer des agents de conservation et/ou des résines en une quantité désirée quelconque, sans endommager sensiblement ces panneaux.
Les exemples suivants sont donnés à seul titre illustratif pour bien comprendre l'invention.
EXEMPLE 1.
Panneau fibreux d'isolement de 1,27 cm d'épaisseur.
Cycle de traitement Pression d'air initiale- 2,12 kg; 10 minutes Pression de la solution - 3,18 kg ; 30 minutes Vide - 625 mm.Hg; 15 minutes Absorption- 190 litres/m3 Solution d'agent retardant- phosphate dihydrogéné monoammonique, la combustion sulfate d'ammonium et borax.
Concentration de la solution- 15% Rétention de sel sec brut - 40,0 kg/m3
EXEMPLE 2.
Dalles de panneau fibreux isolant de 1,89 cm d'épaisseur.
Cycle de traitement.
Pression d'air initiale- 2,82 kg ; 10 minutes Pression de la solution- 4,23 kg ; 35 minutes Vide initial - 609 mm.Hg; 12 minutes Absorption - 330 litres/m3 Solution d'agent retardant - phosphate dihydrogéné monoammonique, sulfate la combustion d'ammonium et borax Concentration de la solution - 15 % Rétention de sel sec brut - 48,0 kg/m3
EXEMPLE 3.
Panneau fibreux d'isolement de 1,27 cm d'épaisseur.
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Cycle de traitement.
Pression d'air initiale- 2,12 kg;10 minutes Pression de la solution- 2,82 kg ; 30 minutes Absorption - 145 litres/m3 Solution- arséniate disodique, fluorure de sodium, chromate de sodium Concentration de la solution - 4 % Rétention de sel sec brut- 8,0 kg/m3
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour l'imprégnation de panneaux fibreux à l'aide d'un liqui- de d'imprégnation, caractérisé en ce que le panneau fibreux est soumis dans un récipient résistant à la pression à une pression initiale d'un gaz, de préférence d'air, on introduit ensuite un liquide d'imprégnation dans le récipient sous une pression supérieure à celle de la pression de gaz initiale de façon à chasser le liquide d'imprégnation dans le panneau fibreux à l'encontre de la pression de gaz initiale jusqu'au degré désiré d'imprégnation, après quoi la pression du liquide est relâchée.