CH327045A - Procédé pour la fabrication en continu de panneaux, plaques ou feuilles en conglomérat de fibres minérales, machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, et produit obtenu par ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé pour la     fabrication    en     continu    de panneaux, plaques ou     feuilles     en conglomérat de fibres minérales, machine pour la mise en     aeuvre     de ce procédé, et produit obtenu par ce procédé    La présente invention comprend un procédé  pour la fabrication en continu de panneaux,  plaques ou feuilles en conglomérat de fibres  minérales et, en particulier, de fibres de verre  réunies par un liant thermodurcissable, une  machine pour la mise en     aeuvre    de ce procédé  et le produit obtenu par ce procédé.  



  On sait que la technique de cette branche  de l'industrie permet actuellement de produire  en continu des plaques et des feuilles de     ce     genre, moyennant l'avancement progressif d'un  matelas ou d'une couche de fibres de verre,  entre lesquelles un liant thermodurcissable a  été préalablement réparti, dans une machine  équipée avec des systèmes convoyeurs perméa  bles, fonctionnant en vis-à-vis ; par exemple,  une paire de tapis convoyeurs en treillis métal  liques ou en tôle métallique perforée, entre les  quels on fait progresser le matelas en question  jusqu'à ce qu'il soit exposé à l'action d'un ou  de plusieurs jets de gaz surchauffé (en particu  lier de vapeur) qui, en traversant toute l'épais  seur du matelas, provoquent, par abandon de  chaleur, le durcissement du liant.  



  Le procédé que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'on force un véhicule ther  mique fluide à travers le conglomérat fibreux    de manière à lui faire parcourir un important  trajet à l'intérieur du conglomérat selon des  directions parallèles aux surfaces principales de  celui-ci en vue de favoriser le durcissement du  liant dans la masse du conglomérat et d'obtenir  conjointement des pressions intenses dans cette  masse.  



  La machine que comprend également la  présente invention est caractérisée en ce qu'elle  comprend des tuyères d'entrée et des orifices  de sortie pour le véhicule thermique fluide qui  pénètre dans la masse du conglomérat fibreux  et sort de cette masse en des points espacés les  uns des autres selon une direction parallèle aux  surfaces principales du conglomérat, pour per  mettre la formation d'une couche de conglo  mérat en surpression sur le trajet parcouru par  le véhicule thermique fluide entre les points en  question.  



  Le produit obtenu par le procédé selon l'in  vention est caractérisé en ce qu'il présente dans  sa section une répartition non uniforme du ma  tériau, la majeure partie de cette section ayant  une consistance poreuse et la     partie    adjacente,  à au moins l'une des surfaces principales du  conglomérat, une consistance plus compacte.      Le dessin annexé représente, à titre d'exem  ple, une     forme    d'exécution de la machine que  comprend l'invention, ainsi que des variantes.  



  La     fig.    1 est une vue schématique, en pers  pective, d'une partie de cette forme d'exécu  tion.  



  La     fig.    2 est un graphique relatif au fonc  tionnement de la machine représentée à la       fig.    1.  



  La fi-. 3 est une vue en coupe d'une va  riante.  



  La     fig.    4 est un graphique relatif au fonc  tionnement de cette variante.  



  La     fig.    5 est une vue en coupe d'une autre  variante.  



  La     fig.    6 est une vue en perspective d'un  fragment d'une plaque obtenue à l'aide de cette  variante.  



  La     fig.    7 est une vue semblable à la     fig.    6  d'un fragment de plaque obtenu à l'aide de la  variante représentée à la     fig.    8.  



  La fi-. 8 est une coupe par la ligne 8-8 de  la     fig.    9.  



  La     fig.    9 est une coupe par la ligne 9-9 de  la     fig.    8.  



  La machine représentée aux     fig.    1 et 2 sert  à fabriquer en continu des plaques, panneaux  ou feuilles en conglomérat de fibres minérales  à partir d'un matelas 10, par exemple de laine  de verre. Ce matelas 10 est entraîné, dans la  direction (A) par une paire de tapis convoyeurs  métalliques 11 et 12 en regard, constitués par  du treillis métallique ou de la tôle perforée  entre des plaques en regard 13 et 14 de la ma  chine. Ces plaques sont agencées de manière à  obliger un gaz surchauffé à parcourir dans l'in  térieur du matelas 10 un trajet dont l'allure  linéaire n'est pas quelconque, compris, par  exemple, entre les points B et C et suivant une  direction essentiellement parallèle aux deux sur  faces principales.  



  A cet     effet,    les plaques 13 et 14 présentent  chacune une tuyère d'admission 15 respective-    ment 16, disposées toutes deux symétrique  ment en regard l'une de l'autre le long d'une  ligne transversale par rapport au matelas 10 et  s'étendant sur toute la largeur de celui-ci. A  une distance     B-C    des tuyères 15 et 16 sont  agencés des orifices de sortie 18 et 17 dans les  plaques 14 et 13.  



  La machine décrite permet de prolonger le  trajet parcouru par le gaz surchauffé à l'inté  rieur de la masse du conglomérat.  



  La quantité de chaleur échangeable est, par  conséquent, plus grande et la vitesse d'avance  ment du matelas 10 peut être avantageusement  augmentée puisque l'échange de chaleur s'étend  à toute la période pendant laquelle la fibre par  court le trajet     B-C,    et non plus seulement le  trajet restreint qui correspond aux ouvertures  des tuyères. Ce facteur permet donc d'augmen  ter la production de la machine, pour une même  quantité de chaleur échangée, par rapport à  celle des machines où le gaz parcourt trans  versalement le matelas de fibre de verre.  



  Le fluide parcourant le matelas 10 provo  que un phénomène de compression qui ressort  de la     fig.    2, où la courbe P donne la valeur des  pressions correspondant aux différents points  du trajet     B-C.     



  Au point d'entrée B du gaz chaud, une  pression P', par exemple, s'établit rapidement,  et de façon pratiquement instantanée, du fait  de la résistance que la fibre plus ou moins com  pacte du matelas oppose au passage du gaz et  de la présence éventuelle d'un liant dans ce  matelas. En parcourant le trajet     B-C    et en cé  dant de la chaleur au matériau environnant, le  gaz provoque l'évaporation des solvants, de  l'eau, ou des liquides quels qu'ils soient, pré  sents dans le conglomérat, la pression de vapeur  en question élevant ultérieurement la pression  exercée dans la masse jusqu'à ce qu'elle attei  gne, au point intermédiaire D par exemple, une  valeur plus élevée, P" par exemple.

   A     partir    de  ce point, la pression diminue progressivement  et peut même atteindre une valeur négative,  - P par exemple, au cas, estimé particulière  ment favorable, où des moyens d'aspiration  sont annexés à tous les orifices de sortie.      Si l'on admet que la valeur de la pression  minimum utile aux fins de polymérisation d'un  liant thermoplastique ou thermodurcissable est       P,    et qu'elle se trouve maintenue sur tout le  trajet en amont du point E, il en résulte que  tous les points de la masse du conglomérat  situés sur le trajet     B-E    se trouvent soumis à  l'action combinée de la chaleur et de la pression  nécessaires au durcissement par polymérisation  du liant choisi, qui peut être pratiquement quel  conque ;

   il en résulte en outre que cette action  combinée se développe en tous points du con  glomérat pendant la période de temps néces  saire, qui est conditionnée par la durée de par  cours du trajet     B-E    et reste suffisante même au  cas où la machine marche à des vitesses d'avan  cement importantes dans la direction A.  



  La vitesse d'avancement, l'espacement mé  nagé entre les points d'entrée et de sortie du  gaz chaud, les températures et les pressions à  l'entrée et, éventuellement, la dépression à la  sortie, doivent être, c'est évident, choisis de  façon adéquate, en tenant compte de l'épaisseur  du conglomérat et de sa compacité, donc de la  masse à échauffer et de sa résistance au passage  du gaz chaud, de la quantité de liquide     évapo-          rable    présent dans le matelas et du type de  liant utilisé.  



  Pour obtenir les résultats industriels décrits  ci-dessus sous une forme générale, on estime,  par exemple, qu'il est particulièrement avanta  geux d'utiliser une machine dont les parties  opérantes doivent être réalisées selon la     fig.    3,  où les organes équivalents à ceux de la     fig.    1  sont désignés par les mêmes chiffres que sur  cette figure.  



  Cette variante de forme d'exécution com  prend une tuyère transversale 20 alimentée en  gaz chaud ou non par une conduite 21 et 22  et dirigée de façon à provoquer la traversée du  matelas 10 dans la direction F, l'excès de liant  étant, par exemple, recueilli aux fins de récu  pération par un orifice collecteur 23 situé en  face de la tuyère 20.  



  L'effet combiné de la pression et de la cha  leur s'obtient en introduisant le gaz     surchauffé     par des tuyères en regard 24 et 25 et en le  forçant à parcourir l'intérieur de la masse 10    du conglomérat en direction tant de l'amont  que de l'aval, jusqu'aux orifices d'évacuation  respectivement placés en amont 26-27 et en  aval 28-29.  



  Cette combinaison des passages, d'entrée et  de sortie permet d'établir le diagramme de la  répartition des températures et des pressions  comme représenté en     fig.'    4, où l'on voit que  l'allure T des températures est essentiellement  symétrique par     rapport    à un maximum corres  pondant au poste d'entrée du gaz chaud par  les tuyères 24 et 25 et au minimum correspon  dant aux deux postes où les gaz sont récupérés  par les orifices de sortie 26 et 27 et, respecti  vement 28 et 29, l'abaissement de la tempéra  ture du gaz correspondant à l'échange de cha  leur ; on voit encore que l'allure P des pres  sions reproduit de façon essentiellement symé  trique (l'influence de l'avancement du maté  riau dans la direction A jouant alors un rôle  limité);

   tant en direction de l'amont qu'en di  rection de l'aval, le phénomène     expliqué    plus  haut à propos du diagramme représenté     fig.    2.  



  Dans la machine décrite, l'entrée et la sortie  du gaz chauffé se font sur les deux faces du  matelas. C'est là une condition favorable en  cas de production de panneaux ou de plaques  dont la consistance est uniforme en tous points  de leur section, mais non pas indispensable,  l'entrée et/ou la sortie en question pouvant se  faire en des points espacés de façon que le gaz  soit forcé d'accomplir un certain trajet à l'in  térieur du matelas, dans des directions essen  tiellement parallèles aux surfaces de celui-ci,  mais sur l'une des     sùrfaces    en question seule  ment, en opposition ou en combinaison.  



  La variante représentée à la     fig.    5 permet  de préparer à l'échelle     industrielle    des produits  du type représenté     fig.    6, dans lesquels une  couche 10' de conglomérat fibreux, quant à  lui essentiellement préparé et rendu consistant  des façons précédemment     décrites,    est associé  et intimement uni à une couche 30 plus con  sistante, compacte et imperméable par exemple.  



  Les produits en question sont obtenus en  faisant avancer le matelas 10' dans une     machine     dont l'une des parties opérantes, la partie infé  rieure 31 par exemple, fait simplement office      de table supportant le tapis convoyeur inférieur  12', qui peut, dans ce cas, n'être pas perforé,  tandis que les tuyères d'entrée 15' et les ori  fices de sortie 17' sont exclusivement aménagés  dans la partie opérante supérieure 13'.  



  L'allure et les effets du passage du gaz à  travers l'épaisseur du matelas 10' se trouvent  être essentiellement identiques à ceux décrits  en se référant aux     fig.    1 et 2, à cette variante  près que le gaz chauffé, qui ne peut être éli  miné que par l'orifice de sortie 17', provoque  le dépôt d'une couche de liant à la surface du  matelas 10' qui regarde l'élément 31, liant qui  forme, en durcissant, la couche 30 déjà men  tionnée du produit.  



  L'effet en question peut encore s'étendre à  l'association directe et permanente du matelas  à des matériaux de revêtement en feuille. On  peut, par exemple, faire avancer en même temps  que le matelas 10' un matériau en feuille quel  conque, placé sous le matelas 10' et au contact  du tapis convoyeur 12', susceptible de s'associer  ou de se souder à ce même matelas en utilisant  le même liant présent. On peut, par exemple,  préparer de cette façon des feuilles ou des pla  ques en conglomérat de fibre de verre, forte  ment poreuses, dont une des     faces    se trouve  directement revêtue de tissu, papiers, cartons,  feuilletés plastiques ou autres, le revêtement en  question pouvant être utilisé aux fins de résis  tance mécanique et/ou d'imperméabilisation  et/ou de protection et/ou de décoration.

   On  peut, par exemple, obtenir de cette façon des  panneaux isolants d'épaisseur importante, re  vêtus sur une de leurs faces d'un feuilleté plas  tique auquel on a incorporé un papier de tein  ture, ce qui donne un produit industriel utili  sable comme revêtement de parois internes ou  externes, dont il constitue tant la couche d'iso  lation thermique et phonique que le revêtement  extérieur. En unissant dos à dos des panneaux  de ce genre, dont les revêtements peuvent être  semblables ou différents, on obtient des pan  neaux composites, susceptibles, par exemple, de  constituer, une fois mis en place et sans néces  siter de finition ultérieure, des cloisons de sépa  ration dont la capacité d'isolation, de résis-    tance mécanique, les caractéristiques d'imper  méabilité et le degré de fini sont élevés.  



  La production de plaques comportant en  fait ces deux revêtements, comme représenté à  la     fig.    7, autrement dit avec une couche     interne     10" en conglomérat fibreux et deux couches  externes 30' et 30" directement obtenues par  solidification du liant qui affleure à la     surface     du conglomérat et/ou à partir du matériau en  feuille appliqué sur et soudé à ce conglomérat,  peut être réalisée en recourant, par exemple, à  la variante d'exécution des parties opérantes de  la machine représentée sous une forme simpli  fiée aux     fig.    8 et 9.  



  Selon cette variante, particulièrement avan  tageuse quand on fabrique des plaques dont  l'épaisseur est assez grande et dont la largeur  n'est pas excessive, les entrées et les     sorties    du  gaz chauffant se font à l'endroit correspondant  aux parois latérales 40 et 41 du canal dans  lequel on fait progresser le matelas 10" seul ou  conjointement aux matériaux de revêtement en  feuilles. Ces parois latérales présentent des  tuyères d'entrée, respectivement désignées par  42 et 43 et des orifices de sortie, respective  ment désignés par 44 et 45, séparés des tuyères  d'entrée, dans le sens de la longueur, par une  distance réglée de façon à obtenir l'écartement       B-C    qui définit le trajet du gaz dans le conglo  mérat et permet de provoquer les phénomènes  décrits plus haut.  



  Pour obtenir une distribution satisfaisante  des filets gazeux dans toute la largeur du con  glomérat, conformément au schéma représenté  par les petites flèches de la     fig.    8, on estime  qu'il est particulièrement avantageux de dispo  ser les orifices de sortie en aval des tuyères  d'entrée en se référant au sens de progression A  du matelas de fibre et à l'orientation des tuyè  res d'entrée, qui sont dirigées vers l'amont.  



  Dans les machines décrites, le véhicule  thermique fluide utilisé peut être, pratiquement,  n'importe quel fluide susceptible d'abandonner  de la chaleur et possédant en outre, de préfé  rence, des caractéristiques chimiques favorables  aux fins de la production. Si des phénomènes  d'oxydation sont, par exemple, à redouter, on  peut employer de la vapeur surchauffée, des           gaz        inertes,    des produits de combustion gazeux  ou un gaz quelconque ne contenant pas d'oxy  gène à l'état libre ; mais, dans les cas où les  phénomènes d'oxydation s'avèrent nécessaires  ou adéquats, on pourra utiliser de l'air atmo  sphérique à l'état naturel ou oxygéné, ou en  core de l'oxygène pur ;

   on peut encore utiliser  soit isolément, soit en combinaison avec le véhi  cule thermique, des agents chimiques suscep  tibles d'accélérer les phénomènes de polyméri  sation comme, par exemple, les peroxydes or  ganiques, et à provoquer des phénomènes de  fixation du produit comme, par exemple, les  aldéhydes.  



  Ces agents chimiques peuvent être à l'état  gazeux et constituer eux-mêmes, en tout ou en       partie,    le courant gazeux qui parcourt le maté  riau, ou encore à l'état de     particules    liquides ou  solides, d'aérosols ou de     gazéosols    par exemple,       transportées    sous forme de suspension par le  courant gazeux.  



       Etant    donné l'importance de la période  d'échange calorifique et les températures et, en       particulier,    les pressions que l'on peut obtenir  à l'intérieur des fractions     B-C    des matelas fi  breux, on peut utiliser pratiquement     n'importe     quel liant disponible ou adéquat, comme les  résines ordinaires, organiques et inorganiques,  thermodurcissables ou thermoplastiques, déjà  disposées dans la masse fibreuse sous forme de  liquide ou de poudre ;

   par exemple des résines  de     phénol-formaldéhyde,    des résines acryliques,       fluorocarboniques,    des résines de silicone, de       polyester    ou autres, sans qu'on ait à compter,  dans une très large mesure, avec des restrictions  intéressant la durée et/ou l'intensité d'applica  tion de la chaleur ou de la pression.  



  Les plaques obtenues par le procédé décrit  permettent, par exemple, d'exécuter des revê  tements assurant l'isolation thermique ou pho  nique de locaux ou autres, et d'en constituer en  même temps la surface exposée ; ou encore  d'exécuter des panneaux ou des cloisons de sé  paration - pour aménagement de bateaux par  exemple - dont les avantages sont leur grande  légèreté et leur propriété d'être incombustibles  et isolants et de ne pas nécessiter d'application  et de travail de finition après la mise en place.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour la fabrication en continu de panneaux, plaques ou feuilles en conglomé rat de fibres minérales réunies par un liant, ca ractérisé en ce qu'on force un véhicule thermi que fluide à travers le conglomérat fibreux de manière à lui faire parcourir un important tra jet à l'intérieur du conglomérat selon des direc tions parallèles aux surfaces principales de celui-ci en vue de favoriser le durcissement du liant dans la masse du conglomérat et d'obte nir conjointement des pressions intenses dans cette masse. II.

   Machine pour la mise en couvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend des tuyères d'entrée et des orifices. de sortie pour le véhicule thermique fluide qui pénètre dans la masse du conglomé rat fibreux et sort de cette masse en des points espacés les uns des autres selon une direction parallèle aux surfaces principales du conglo mérat, pour permettre la formation d'une cou che de conglomérat en surpression sur le trajet parcouru par le véhicule thermique fluide entre les points en question. III.

   Produit obtenu par le procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il présente dans sa section une répartition non uniforme du matériau, la majeure partie de cette section ayant une consistance poreuse et la partie adja cente, à au moins l'une des surfaces principa les du conglomérat, une consistance plus com pacte. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Machine selon la revendication II, carac térisée en ce que les tuyères d'entrée et les-ori- fices de sortie sont disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du conglomérat afin de réaliser une répartition uniforme du véhicule thermique fluide dans toute l'épaisseur du conglomérat et de conser ver à celui-ci sa porosité sur ses deux surfaces principales. 2.

   Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce que les tuyères d'entrée et les orifices de sortie sont agencés de façon à se trouver sur une seule face du conglomérat pour réaliser l'affleurement et la solidification du liant sur l'autre face du conglomérat grâce à l'action du véhicule thermique fluide qui par court l'épaisseur de celui-ci. 3. Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce que les tuyères d'entrée et les orifices de sortie sont agencés de façon à être placés sur les côtés du conglomérat pour ob tenir l'affleurement et la solidification du liant sur les faces principales dudit conglomérat. 4.

   Machine selon la revendication II et la sous-revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour faire avancer une matière en feuille juxtaposée au conglomérat sur au moins une de ses faces qui, au cours de l'avancement, ne se trouve pas en regard des tuyères et des orifices susdits, de telle manière que ladite matière en feuille se solidarise avec le conglomérat par suite de l'affleurement et de la solidification du liant. 5. Produit selon la revendication III, ca ractérisé en ce qu'il comporte une matière à feuille rendue solidaire de l'une au moins des faces du conglomérat. 6.

   Produit selon la revendication III, ca ractérisé en ce qu'il présente une consistance poreuse dans la majeure partie de son épais seur correspondant à l'une de ses faces et une consistance plus grande par suite de l'affleure ment et de la solidification du matériau liant à son autre face. 7. Produit selon la revendication III et la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente une consistance poreuse dans la ma jeure partie de son épaisseur correspondant à l'une de ses faces et une consistance plus grande par suite de la solidarisation du maté riau en feuille présenté sur son autre face. 8.

   Produit selon la revendication III, carac térisé en ce qu'il présente une consistance po reuse dans la fraction interne et prépondérante de son épaisseur et une consistance plus grande par suite de l'affleurement et de la solidifica tion du liant à l'une et l'autre de ses faces. 9. Produit selon la revendication III, ca ractérisé en ce que la consistance du conglomé rat dans sa partie correspondante à l'une au moins de ses faces est telle que ladite face est imperméable. 10.

   Produit selon la revendication III, ca ractérisé en ce qu'il présente une consistance poreuse dans la fraction interne et prépondé rante de son épaisseur et une consistance plus grande par suite de l'affleurement et de la soli dification du liant et de la solidarisation avec des matières en feuille présentées à l'une et à l'autre face du _ conglomérat.