Procédé pour la fabrication de corps isolants de la chaleur et de l'électricité Le brevet a pour objet un procédé pour la fabrication, en continu de préférence, de corps isolants de la chaleur et de l'électricité, en partant<B>de</B> produits n-flnéraux en poudre présentant les qualités isolantes requises, par exemple,<B>à</B> partir de mica, d'ardoise ou<B>de</B> ponce, en poudre convenablement calibrée, ou d'autres produits naturels silicatés en pou dre.
Conformément<B>à</B> l'invention, les produits minéraux en poudre, passés au tamis de<B>150<I>à</I></B> 400 mailles/cm2, sont mélangés,<B>à</B> l'état de pâte homogène, avec un agent agglutinant compre nant de l'eau, cette pâte homogène est mise<B>à</B> la forme voulue, (de préférence par extrusion, de façon continue), sous une pression com prise entre<B>80</B> et<B>600</B> kg/cm-' et<B>à</B> une tempéra ture comprise entre<B>10,1</B> et<B>250,, C,</B> le corps formé est séché, ce qui peut entraîner l'élimi nation d'au moins une fraction et dans cer tains cas de la totalité ou presque totalité de l'agent agglutinant utilisé.
Le brevet a en outre pour objet un corps isolant de la chaleur et de l'électricité obtenu par le procédé précité, corps dans lequel le produit minéral est un silicate naturel. Ce corps peut être obtenu sous forme de tube, plaque plane ou ondulée ou sous une forme profilée quelconque.
Le brevet concerne enfin une application du procédé précité pour obtenir l'isolation de conducteurs électriques par moulage direct sur les conducteurs de la composition minérale, de préférence, par extrusion continue, autour du conducteur ou armature. L'armature, dans un mode de réalisation particulièrement intéres sant du point de vue industriel, peut être cons tituée par un ou plusieurs conducteurs élec triques guidés dans la tête d'extrusion,<B>;</B> de cette façon, on réalise un câble électrique,<B>à</B> un ou plusieurs conducteurs, revêtu d#un pro duit minéral isolant qui peut être entouré par une gaine métallique et traité ensuite de façon connue.
Pour mettre en #uvre le procédé selon l'in vention, le mélange sortant du mélangeur est par exemple, amené dans un appareil permet tant l'extrusion de la pâte dans les conditions de pression et de température requises (presse <B>à</B> filer, machine<B>à</B> extruder par exemple)<B>;</B> on a obtenu<B>dé</B> bons résultats en utilisant une ma chine<B>à</B> extruder les matières thermoplastiques, <B>à</B> deux vis, comportant, en tête des vis, des disques dont la périphérie présente des enco- ches hélicoïdales, les disques d7une vis péné trant entre les disques<B>de</B> l'autre vis (un tel dis positif est décrit dans le brevet suisse N- <B>308055).</B>
On va donner ci-après quelques exemples de compositions utilisables pour la mise en #uvre du procédé: <I>Exemples de compositions de pâtes</I> <I>Série<B>1.</B></I><B> --</B> Pour l'obtention de profilés tubes, plaques, présentant une bonne rigidité.
EMI0002.0005
<I>Exemple <SEP> <B>1</B></I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>..... <SEP> ........ <SEP> kg <SEP> 8</B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> 35o <SEP> Bé <SEP> <B>...... <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> cristallisé <SEP> (poudre) <SEP> <B> <SEP> 0,</B> <SEP> 120
EMI0002.0006
<I>Exemple <SEP> 2</I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>.............. <SEP> kg <SEP> 6</B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>à <SEP> 350</B> <SEP> Bé <SEP> <B>. <SEP> # <SEP> .... <SEP> </B> <SEP> 2
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> cristallisé <SEP> (poudre) <SEP> <B> </B> <SEP> 0,400
EMI0002.0007
<I>Exemple <SEP> <B>3</B></I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>... <SEP> .... <SEP> kg <SEP> 8</B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> 35o <SEP> Bé <SEP> <B>......
<SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Phosphate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>......... <SEP> <SEP> 0,080</B>
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> cristallisé <SEP> (poudre) <SEP> <B> <SEP> 0, <SEP> 100</B>
EMI0002.0008
<I>Exemple <SEP> 4</I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>----------- <SEP> kg <SEP> 8</B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>35,,</B> <SEP> Bé <SEP> <B>- <SEP> - <SEP> # <SEP> --- <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Bicarbonate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>-------- <SEP> <SEP> 0,080</B>
<tb> Acide <SEP> borique <SEP> cristallisé <SEP> (poudre) <SEP> <B> <SEP> 0,090</B>
EMI0002.0009
<I>Exemple <SEP> <B>5</B></I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>..............
<SEP> kg <SEP> 6</B>
<tb> Flint <SEP> (poudre) <SEP> <B>------ <SEP> ------- <SEP> <I> <SEP> 1,5</I></B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>350</B> <SEP> Bé <SEP> <B>- <SEP> - <SEP> - <SEP> . <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Borax <SEP> (poudre) <SEP> <B>.. <SEP> .......... <SEP> <I> <SEP> 0,5</I></B>
EMI0002.0010
<I>Exemple <SEP> <B>6</B></I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>------ <SEP> -- <SEP> ---- <SEP> kg <SEP> 6</B>
<tb> Flint <SEP> (poudre) <SEP> <B>............. <SEP> <SEP> 1</B>
<tb> Kaolin <SEP> (poudre) <SEP> <B>............ <SEP> <SEP> <I>0,500</I></B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> 35o <SEP> Bé <SEP> <B>...... <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Borax <SEP> (poudre) <SEP> <B>-- <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> -- <SEP> </B> <SEP> 0,400
EMI0002.0011
<I>Exemple <SEP> <B>7</B></I>
<tb> Poudre <SEP> d'ardoise <SEP> <B>......
<SEP> ..... <SEP> kg <SEP> 6</B>
<tb> Poudre <SEP> de <SEP> flint <SEP> <B>.............. <SEP> <I> <SEP> 1,5</I></B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> 35oBé <SEP> <B>.... <SEP> . <SEP> . <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Borax <SEP> (poudre) <SEP> <B>. <SEP> ............ <SEP> <I> <SEP> 0,500</I></B>
EMI0002.0012
<I>Exemple <SEP> <B>8</B></I>
<tb> Poudre <SEP> d'ardoise <SEP> <B>kg <SEP> 6</B>
<tb> Poudre <SEP> de <SEP> flint <SEP> <B>------------ <SEP> <SEP> 1</B>
<tb> Kaolin <SEP> (poudre) <SEP> <B>..... <SEP> ... <SEP> ---- <SEP> <SEP> <I>0,500</I></B>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>351,</B> <SEP> Bé <SEP> <B>...... <SEP> </B> <SEP> 4
<tb> Borax <SEP> (poudre) <SEP> <B>..............
<SEP> </B> <SEP> 0,400 Les exemples précités ont permis de cons tater que la présence de kaolin augmente nota blement la dureté des produits obtenus.
<I>Série IL</I><B>-</B> Pour l'obtention d'un revête ment réfractaire et isolant destiné<B>à</B> être en touré d'une enveloppe ou armature protectrice, par exemple pouf la fabrication de câbles électriques.
EMI0002.0013
<I>Exemple <SEP> <B>9</B></I>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>. <SEP> - <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> kg <SEP> 6</B>
<tb> Alcool <SEP> polyvinylique <SEP> <B> <SEP> 0, <SEP> 1</B>20
<tb> Eau <SEP> <B>-- <SEP> ---- <SEP> <I> <SEP> 1,5</I></B>
EMI0002.0014
<I>Exemple <SEP> <B>1</B></I><B>0</B>
<tb> Mica <SEP> (poudre) <SEP> <B>kg <SEP> 6</B>
<tb> émulsion <SEP> comprenant
<tb> Acétate <SEP> <B>de</B> <SEP> vinyle <SEP> <B>- <SEP> . <SEP> </B> <SEP> 0,#21 <SEP> <B>0</B>
<tb> Eau <SEP> <B>.................. <SEP> ..
<SEP> <I> <SEP> 1,5</I></B> D'autres compositions peuvent être obte nues pour la même utilisation en remplaçant dans les deux exemples ci-dessus la poudre de mica par une poudre d'autres silicates natu rels, par exemple de la poudre d'ardoise. On peut aussi utiliser d'autres agents mouillants, susceptibles de s'évaporer par chauffage mo déré, pour obtenir la pâte.
Enfin, il a été trouvé qu'on peut introduire l'agent mouillant dans la composition sous la forme dune addition de<B>5 à</B> 20 % en poids de bentonite au produit silicaté en poudre. Dans ce cas, il convient de faire passer le pro duit extrudé<B>à</B> l'étuve<B>à</B> une température de<B>250</B> <B>à 300-</B> C environ pour obtenir un séchage dans un temps variant de<B>5 à 30</B> minutes sui vant l'épaisseur des produits extrudés.
On va décrire maintenant quelques modes de mise en #uvre du procédé selon l'invention. La description en est faite en se référant au dessin annexé sur lequel<B>:</B> la fig. <B>1</B> représente, en perspective une par tie d'un élément tubulaire obtenu en mettant en #uvre le procédé selon l'invention -, la fig. 2 est une vue partielle en perspec tive d'un autre élément tubulaire susceptible d'être extrudé en continu<B>;</B> la fig. <B>3</B> est une vue schématique partielle d'un appareillage pour fabriquer des câbles électriques isolés résistant<B>à</B> la chaleur<B>;
</B> la fig. 4 représente une variante de mise en #uvre de l'appareillage de la fig. <B>3</B> pour la fabrication d'un câble dont la gaine est cons tituée par un tube métallique<B>;</B> la fig. <B>5</B> montre la section d'un câble con ducteur en cours de fabrication<B>;</B> la fig. <B>6</B> est une section du même câble conducteur terminé<B>;</B> la fig. <B>7</B> enfin, est une section d7un autre type de câble conducteur terminé.
Le tube<B>1</B> représenté sur la fig. <B>1,</B> de mê me que le tube 2 représenté sur la fig. 2 peu vent être obtenus par exemple par l'extrusion d'une pâte homogène comprenant pour six<B>à</B> huit kilogrammes de poudre de mica ou d'ar doise passée au tamis de<B>150 à</B> 400 mailles quatre kilogrammes de silicate de soude<B>à</B> 35,, Bé et<B>0,300 à<I>0,500</I> kg</B> de borax. On peut inclure dans cette composition un agent dur- cissant tel que le kaolin,
<B>à</B> raison de 15 <B>à</B> 25 % du poids du mica. Le borax joue un rôle d'a gent provoquant la précipitation de silice géla tineuse et il doit être ajouté avec précaution pour ne pas dépasser le pourcentage convena ble<B>à</B> l'obtention d'une pâte qui ne soit ni trop fluide ni trop sèche<B>;</B> un excès de borax risque de nuire<B>à</B> la cohésion du produit fini. On peut aussi utiliser l'acide borique<B>à</B> la place du bo- rax, dans une proportion sensiblement la même.
La rigidité du tube 2 a été améliorée en lui donnant un profil<B>à</B> nervures<B>3</B> extérieures et 4 intérieures, ce qui donne<B>à</B> la section de ce tube 2 la forme ondulée représentée sur la fi-. 2.
On a obtenu<B>de</B> bons résultats en mainte nant la tête d'extrusion et l'extrémité adjacente de la machine<B>à</B> extruder<B>à</B> une température comprise entre<B>70</B> et 901, <B>C ;</B> il est bon, avec certaines machines, de prévoir une grille, dis posée sur le trajet<B>de</B> la matière extrudée, pour obtenir une pression suffisante et améliorer l'homogénéité, et, par suite, la texture du tube ou autre profilé: barre, plaque par exemple.
Le tube extrudé doit être soutenu et dirigé <B>à</B> sa sortie de la machine par tout dispositif connu convenable<B>;</B> il est coupé<B>à</B> la longueur d'utilisation prévue et on<B>le</B> fait rouler sur une surface plane d'où il est repris pour passer<B>à</B> l'étuve et subir un séchage de quelques heures <B>à</B> une température généralement comprise en tre<B>110</B> et 1400<B>C.</B> Après séchage, les tubes ont acquis une dureté suffisante pour qu'on puisse les scier sans précautions spéciales.
Les tubes agglomérés obtenus par le pro cédé ci-dessus peuvent être réunis bout<B>à</B> bout par collage, en utilisant une colle comprenant 40 parties en poids de silicate de soude<B>à 350</B> Bé pour<B>8</B> parties en poids d'anhydride borique. Après séchage, la jonction présente une résis tance sensiblement la même que celle du tube lui-même.
La fig. <B>3</B> schématise la fabrication d?un câ ble électrique protégé par un enrobage isolant de l'électricité et<B>de</B> la chaleur. Dans ce cas, la pâte silicatée extrudée est préparée en, utili sant un agent agglutinant, tel que de l'alcool polyvinylique ou une émulsion d'acétate de vi nyle, que l'on peut éliminer facilement par sé chage<B>à</B> la flamme ou en étuve après l'extru sion de la pâte autour d'un conducteur électri que (ou éventuellement de plusieurs conduc teurs électriques).
La pâte P extrudée<B>à</B> la sortie d'une ma chine M est amenée dans la chambre d'une tête d'équerre T dans laquelle pénètre un câble <B>5</B> conducteur (ou un élément<B>à</B> enrober analo gue) que l'on fait avancer<B>à</B> une vitesse réglée dans une direction perpendiculaire<B>à</B> l'arrivée de la pâte extrudée. Un tel appareillage est connu -et Wa pas besoin d'être décrit. Le câble <B><I>5</I> à</B> sa sortie de la tête T est enrobé dans une gaine<B>6</B> de pâte P dont la forme et l'épaisseur correspondent<B>à</B> l'orifice de sortie<B>de</B> la tête T.
On désigne par<B><I>G</I></B> des galets de guidage du câble sortant, par<B>S</B> un dispositif de séchage, par<B>7</B> une armature _protectrice métallique ou autre (laine de verre par exemple) enroulée en hélice sur la gaine<B>6</B> isolante, au moyen (Fun dispositif connu.
Le câble<B>8</B> ainsi obtenu est ensuite rétreint pour l'amener<B>à</B> son diamètre définitif et pour faciliter cette opération, l'orifice de sortie de la tête T a une forme convenable (voir fig. <B>5)</B> pour réserver des vides<B>9</B> longitudinaux au tour du câble conducteur<B>5 ;</B> lors de la rétreinte, les voûtes formées par ces vides<B>9</B> s'écroulent et l'on obtient le câble 8a représenté sur la fig. <B>6</B> avec son armature 7a et sa couche isolante 6a pulvérulente serré dans cette armature et autour du conducteur<B>5.</B>
Dans une variante d'exécution, (voir fig. 4) d'un câble isolé, au lieu d'enrouler sur l'isolant une armature protectrice, on fait pénétrer le câble isolé dans un tube métallique fixe<B>16</B> d'une longueur déterminée<B>;</B> on rétreint en suite ce tube<B>16</B> formant gaine pour<B>le</B> serrer étroitement sur l'isolant.
La fig. <B>7</B> montre la section d'un câble conducteur<B>10 à</B> âme<B>11,</B> comportant deux armatures 12 et<B>13</B> et deux gaines 14 et<B>15</B> concentriques d'isolant minéral, obtenues par le procédé selon l'invention. Dans<B>ce</B> mode<B>de</B> réalisation, on opère comme précédemment, mais en deux temps<B>;</B> l'armature 12 est de pré férence perforée de façon<B>à</B> permettre d'opérer un séchage plus poussé de la gaine 14 après l'enroulement de l'armature 12 et avant l'ex trusion<B>de</B> la gaine<B>15 ;
</B> cette dernière gaine est séchée<B>à</B> son tour avant d'être -enveloppée par l'armature<B>13. -</B> <B>Il</B> est bien entendu qu'il est possible de pro téger le corps isolant enrobant un câble con ducteur électrique, au moyen d'une gaine mé- tallique obtenue par métallisation au pistolet effectuée directement sur l'isolant minéral préa lablement séché.