CH340051A - Produit à base de fibres minérales et procédé pour son obtention - Google Patents

Description

  Produit à base de fibres minérales et procédé pour son obtention    Il est connu     d'ajouter    aux résines     artificielles,          thermoplastiques    ou     thermodurcissables,    des char  ges inorganiques, de     préférence    minérales, pour     aug-          menter    leur     résistance    à l'usure.

   Ces additions     va-          rient        en        général        entre        des        limites        de        10    à     30%.     Quand     ces    additions     sont    supérieures à 30%, elles  ont un effet préjudiciable sur     certaines        propriétés     techniques, en particulier la résistance à la flexion,  de sorte qu'on limite le plus possible     ces    additions  à un taux réduit.  



  La présente invention a pour objet un produit  constitué d'un mélange comprimé et     éventuellement          durci    de fibres minérales courtes et d'une     quantité     faible de     résine        artificielle,    qui présente à la fois de       bonnes    propriétés mécaniques, de     bonnes    propriétés  électriques et de bonnes propriétés de résistance aux  attaques     chimiques.     



  Une étude approfondie de l'influence des char  ges minérales a révélé le fait     surprenant    que l'amoin  drissement,     mentionné    ci-dessus, des propriétés des  masses     comprimées    en matière     artificielle,    dû à l'ad  dition de quantités     importantes    de charges,     cesse    de  se produire et qu'on obtient     une    nouvelle matière  douée de propriétés techniques remarquables  1) quand on emploie des charges     inorganiques     en fibres fines et courtes telles que de la  laine de laitier, des fibres d'amiante, fibres  de verre, et  2) quand, en même temps,

   on abaisse le plus       possible    la teneur en matière     artificielle,        c'est-          à-dire    quand la résine artificielle sert seule  ment à assurer la liaison des fibres inorga  niques courtes.         Cette    constatation a été faite surtout lorsqu'on  utilise des fibres de verre qui possèdent un diamè  tre de quelques microns à 25 microns     environ,    pour  une longueur de 0,1 mm à 1 mm environ, de préfé  rence 0,1 mm à 0,6 mm.

   Contrairement à ce qu'on  croyait jusqu'à présent, on arrive, avec des fibres  fines et     courtes,        mélangées    de     préférence    avec 5 à       10'%        de        liant        résineux        seulement,    à     fabriquer        un     comprimé possédant des     résistances    à la pression, à  la flexion et .aussi à la traction, extrêmement élevées  en     comparaison    des     produits    de base, verre et ma  tière artificielle pure.  



  Cet effet surprenant parait dû à la structure fi  breuse et feutrée du comprimé dont les fibres sont       complètement    noyées dans de la matière     artificielle.     En effet, un comprimé de même teneur en     matière-          artificielle    et composé     de    poudre minérale normale,  par exemple de la poudre de quartz ou une matière  analogue, ne     présente    pas     ces        propriétés        techniques     particulières.  



  En utilisant des résines artificielles     appropriées,     on peut     obtenir    par     compression,    avec des fibres       minérales    courtes, des     corps    de dimensions et de  formes     quelconques,    tels que des tiges, des plaques,  des tubes, etc. La pression et la température à la  quelle on opère, de même qu'éventuellement le trai  tement et le     durcissement    par chauffage ultérieur  du corps obtenu, peuvent être déterminés par la na  ture du liant     utilisé.     



       On    peut     obtenir    une amélioration sensible de la       résistance    de     ces    corps formés de fibres<B>d</B>e verre  liées avec une résine     artificielle,    en procédant à un       traitement    préalable superficiel des fibres de verre  utilisées au moyen de liants intermédiaires renfor-           çant    la liaison de la résine artificielle avec la surface  des fibres de verre.

   Les silicones, les silanes chlorés  ou les composés organiques     contenant    du chrome  conviennent     particulièrement        bien.        Enfin,    il est possi  ble, en employant des fibres minérales     faiblement    al  calines ou non     alcalines,    de fabriquer     des    objets com  primés     présentant    aussi une résistance très élevée à  l'attaque par l'air humide, par l'eau ou les solutions  aqueuses et dont la     résistance    à l'état humide est sen  siblement le même que la résistance à l'état sec.  



  L'addition du liant ou résine artificielle peut se  faire dès la fabrication des fibres. Dans     ce    cas, on  aura avantage à utiliser des émulsions aqueuses du  liant<B>;</B> on fractionnera, par exemple par broyage, des  fibres de verre que l'on recouvrira de solutions de ré  sine, et que l'on comprimera aussitôt après, en les  chauffant si     nécessaire.    On pourra également mélan  ger aux fibres, pendant le     processus    de fractionne  ment, l'émulsion résineuse ou la résine     artificielle     pulvérisée et finement divisée pour réaliser un recou  vrement et un revêtement réguliers de     toutes    les par  ticules de fibres de verre de façon à obtenir, après  compression, un comprimé bien homogène.  



  A titre d'exemple d'exécution de l'invention, on  peut citer la fabrication d'isolateurs pour lignes aé  riennes, qui     actuellement    sont     constitués    en porce  laine ou en verre. Ces isolateurs creux sont     fixés    sur  une     tige-support    en fer au moyen de plâtre, de soufre  coulé ou de chanvre.

   L'invention permet non seule  ment de fabriquer des pièces isolantes     nettement    plus  résistantes aux chocs et plus flexibles, ayant     d7excel-          lentes    propriétés et une très bonne     résistance    aux  agents atmosphériques, mais aussi d'unir directe  ment par pressage, en une seule opération, le corps  isolant au support de ce dernier. Ce.     support    peut       être    une tige de fer, filetée intérieurement ou une  tige creuse métallique     munie    d'un filetage, qui peut  être vissée sur le support métallique proprement dit  lors de la pose de l'isolateur.

   On     supprime    ainsi la  fixation par coulage ou garniture de chanvre     de    ces  isolateurs d'installations aériennes, opération qui est  pénible, exige beaucoup de soins et est la cause fré  quente d'incidents.  



  On peut également fabriquer sans difficulté, par  compression de fibres courtes liées par une résine       artificielle    des tubes ou des plaques telles que des  plaques de tableaux de commande     électriques    ou des  pièces     d'interrupteurs    telles que des tiges d'inter  rupteurs, etc.  



  Lorsque les produits conformes à l'invention sont  destinés à l'isolation électrique, il est nécessaire d'em  ployer des liants résineux présentant de bonnes qua  lités au point de vue     mécanique,    chimique et élec  trique. Les matières qui se révèlent les plus avanta  geuses sont les résines époxy et autres résines ana  logues de ce type, ainsi que les matières     artificielles     thermodurcissables à base de     phénol-formaldéhyde     ou     aniline-formaldéhyde.       Pour obtenir les fibres minérales courtes desti  nées à la fabrication des produits conformes à l'in  vention, on peut utiliser le procédé suivant.  



  On constitue, par pressage à chaud de fibres mi  nérales telles que fibres de verre, des     corps    mou  lés compacts que l'on fragmente     ensuite,    à l'aide de  broyeurs appropriés, en une poudre qui est compo  sée de fibres courtes.  



  Par pressage à chaud, on entend ici tout procédé  de pressage tel que laminage, filage à chaud ou     prés-          sage    dans des matrices à des températures voisines  du point de ramollissement des fibres minérales em  ployées. Il y a avantage, pour produire un comprimé  solide facilement     utilisable,    à maintenir des tempéra  tures de pressage qui ne risquent pas de provoquer  un soudage     incontrôlable    ou même la fusion des fi  bres minérales chauffées et comprimées.  



  Les températures de pressage nécessaires se si  tuent donc entre une température maximum qui est  celle du point de ramollissement, et une tempéra  ture minimum qui est celle où la matière employée  commence à devenir fragile, c'est-à-dire entre     800o    C  et 4000 C selon la composition de la fibre minérale  utilisée et la densité que l'on veut donner à l'objet  moulé.  



  La densité qu'on peut donner au comprimé ne  dépend pas seulement de la température et de la  pression sous lesquelles on travaille, mais aussi     de    la  vitesse de travail et de la durée du pressage, et on  peut la faire varier dans de grandes limites pour con  férer au     comprimé    des propriétés déterminées.  



  Le chauffage des matières premières, ayant leur  introduction dans le dispositif de pressage ainsi qu'à  l'intérieur de ce dispositif, peut se faire par les  moyens connus, par chauffage électrique ou par l'un  des procédés     connus    de chauffage au gaz ou avec  un combustible liquide, et l'on peut employer des  presses     chauffées    au gaz ou au combustible liquide,  on utilise avantageusement la chaleur sensible des  fumées qui s'échappent pour le chauffage préalable  des matières qui vont être pressées.  



  Il     convient    de ne pas élever la     température    de  pressage jusqu'au soudage ou à la fusion des fibres  minérales ni d'utiliser des liants inorganiques ou or  ganiques. On ne pourrait pas, en effet, avec de telles  méthodes, fabriquer des fibres     extra-fines        pulvéru-          lentes    d'épaisseur régulière et, ce à quoi on attache  le plus d'importance, ayant une structure en forme  de bâtonnets, particulièrement aptes à l'obtention  des produits conformes à l'invention.  



  Les comprimés fibreux obtenus comme indiqué  ci-dessus sont ensuite fragmentés à la longueur de  fibre désirée dans des broyeurs appropriés, de     préfé-          rence    dans des     désintégrateurs,    et enfin classés, par  exemple par un tamisage à air. Le broyage est aug  menté si l'on emploie des broyeurs à refroidissement  car tout     échauffement    de la matière à broyer entraîne  une diminution de la fragilité des fibres et par suite  de l'efficacité du broyage.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Produit à base de fibres minérales, utilisable no tamment en électrotechnique, caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange comprimé de fibres minérales courtes et d'une faible quantité d'une ré sine artificielle. SOUS-REVENDICATIONS 1. Produit selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit mélange est à l'état durci. 2. Produit selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des fibres de verre ayant un dia mètre maximum de 25 microns et une longueur com prise entre 100 et 600 microns. 3.

   Produit selon la revendication I, caractérisé en ce que la teneur en résine artificielle est comprise entre environ 5 à 10 % de la quantité de fibres de verre.

   REVENDICATION II Procédé pour l'obtention du produit selon la re vendication I, caractérisé en ce que l'on mélange des fibres minérales courtes à une faible quantité de ré sine artificielle, en ce que l'on comprime le mélange et provoque le durcissement de la résine. SOUS-REVENDICATIONS 4. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on ajoute la résine artificielle dès la fa brication des fibres ou pendant leur fractionnement, par pulvérisation d'émulsions de résine ou projection de résine en poudre. 5.

   Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on soumet la surface -des fibres à un traitement préalable au moyen de liants facilitant la liaison de la résine artificielle avec la surface des fi bres. 6. Procédé selon la revendication Il, caractérisé en ce que pour l'obtention de fibres minérales cour tes, on broie des corps moulés réalisés par pressage à chaud de fibres minérales. 7.

   Procédé selon la sous-revendication 6, carac térisé en ce que l'on broie des corps moulés formés par compression de fibres minérales, sans liant, à des températures pour lesquelles lesdites fibres ne peu vent ni se souder ni fondre. 8. Procédé selon la revendication II, pour la fabrication d'un isolateur pour ligne électrique aé rienne, caractérisé en ce que l'on comprime le mé lange en lui donnant la forme d'un isolateur pour ligne électrique aérienne. 9.

   Procédé selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce que l'on prépare le mélange de façon que les fibres forment un feutrage serré dans le produit terminé. 10. Procédé selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce que l'on comprime le mélange autour d'un support d'isolateur. 11. Procédé selon la sous-revendication 8, carac- térisé en ce que, après avoir provoqué le durcisse ment de la résine, on insère une pièce de fixation dans l'isolateur par pressage.