FR2545035A1

FR2545035A1 - FLEXIBLE SHEET WITHOUT ASBESTOS AND JOINT CONSISTING OF SUCH A SHEET

Info

Publication number: FR2545035A1
Application number: FR8406561A
Authority: FR
Inventors: Robert Allan Lancaster; Noel Christopher Mckenzie; Brian Hargreaves
Original assignee: T&N Materials Research Ltd
Current assignee: T&N Materials Research Ltd
Priority date: 1983-04-27
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1984-11-02
Also published as: GB8311406D0; ES531935A0; GB2138854B; ZA843090B; IT8448093A0; GB2138854A; ES8506252A1; DE3415567A1; AU2702184A

Abstract

FEUILLE FLEXIBLE SANS AMIANTE ET JOINT CONSTITUE D'UNE TELLE FEUILLE; ON FORME UNE FEUILLE FLEXIBLE PAR DESHYDRATATION SUR UN TRANSPORTEUR PERMEABLE A L'EAU D'UNE COUCHE D'UNE SUSPENSION AQUEUSE CONTENANT LES INGREDIENTS SUIVANTS DANS LES PROPORTIONS INDIQUEES EN POIDS SEC:ARGILE FIGULINE, 35-60;FIBRES DE CELLULOSE, 2-10;LIANT POLYMERE ORGANIQUE, 5-20;FIBRES FIBRILLEES DE POLYAMIDE AROMATIQUE, 10-40,PUIS COMPRESSION ET SECHAGE DE LA COUCHE DESHYDRATEE; LA FEUILLE CONVIENT PARTICULIEREMENT A L'EMPLOI DANS DES JOINTS DE CULASSE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.FLEXIBLE SHEET WITHOUT ASBESTOS AND SEAL CONSISTING OF SUCH SHEET; A FLEXIBLE SHEET IS SHAPED BY DEHYDRATION ON A WATER PERMEABLE CONVEYOR OF A LAYER OF AN AQUEOUS SUSPENSION CONTAINING THE FOLLOWING INGREDIENTS IN THE INDICATED PROPORTIONS BY DRY WEIGHT: FIGULINE CLAY, 35-60; CELLULOSE FIBER, 2-10 ; ORGANIC POLYMER BINDER, 5-20; AROMATIC POLYAMIDE FIBERS, 10-40, THEN COMPRESSION AND DRYING OF THE DEHYDRATED LAYER; THE SHEET IS PARTICULARLY SUITABLE FOR USE IN CYLINDER HEAD GASKETS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES.

Description

2545 0332545 033

La présente invention concerne une feuille flexible sans The present invention relates to a flexible sheet without

amiante et un joint constitué d'une telle feuille Plus par- asbestos and a joint made of such a sheet Plus par-

ticulièrement, l'invention concerne une feuille flexible con- in particular, the invention relates to a flexible sheet

venant à la fabrication des joints notamment des joints pour culasse d'un moteur à combustion interne. Une telle matière est habituellement faite de fibres d' amiante comme ingrédient principal, de fibres de cellulose et de particules de sulfate de baryum (une charge résistant coming to the manufacture of seals including gaskets for cylinder head of an internal combustion engine. Such a material is usually made of asbestos fibers as the main ingredient, cellulose fibers and barium sulfate particles (a strong filler

à l'huile) qui sont liées ensemble avec un liant qui est gé- oil) which are bonded together with a binder which is

néralement un polymère organique La matière est fabriquée avec une machine à papier classique, telle qu'une machine Fourdrinier et, en fait, on l'appelle souvent "papier d' usually an organic polymer The material is made with a conventional paper machine, such as a Fourdrinier machine and, in fact, it is often called "paper

amiante" Dans la fabrication des joints de culasse, on dé- asbestos "In the manufacture of cylinder head gaskets,

roule de bobines deux longueurs de papier d'amiante (dont l'épaisseur est généralement comprise entre 0,3 et 1,3 mm) et, en plaçant entre elles une feuille de métal (par exemple du fer blanc) qui forme l'élément support du joint, on les fait passer entre des rouleaux qui mettent les deux feuilles de papier en contact avec la feuille de métal, par exemple en faisant pénétrer dans le papier de faibles rugosités de la rolls from reels two lengths of asbestos paper (the thickness of which is generally between 0.3 and 1.3 mm) and, placing between them a sheet of metal (for example tin) which forms the element support of the seal, they are passed between rollers which bring the two sheets of paper into contact with the metal sheet, for example by causing small roughness of the

feuille de métal A partir de la feuille composite ainsi for- metal sheet From the composite sheet thus formed

mée, on découpe des flans à la forme désirée. mée, we cut blanks to the desired shape.

L'invention fournit un papier qui n'est pas à base d' amiante mais qui possède les propriétés nécessaires à l'emploi dans des joints de culasse et en particulier la flexibilité et la résistance à la traction permettant de résister à la transformation en joints sans qu'il perde son intégrité et le pouvoir de réaliser une étanchéité non seulement vis-à- vis des gaz du cylindre, mais également vis-à-vis d'un antigel contenant de l'eau et vis-à-vis de l'huile De plus, il est souhaitable que le joint puisse facilement être séparé de la The invention provides a paper which is not based on asbestos but which has the properties necessary for use in cylinder head gaskets and in particular the flexibility and the tensile strength making it possible to resist transformation into gaskets. without losing its integrity and the power to achieve a seal not only vis-à-vis the cylinder gases, but also vis-à-vis an antifreeze containing water and vis-à-vis the In addition, it is desirable that the seal can be easily separated from the

culasse lorsqu'on démonte la culasse du bloc de cylindres. cylinder head when disassembling the cylinder block cylinder head.

La feuille flexible sans amiante de l'invention est préparée selon un procédé classique de fabrication du papier mais en utilisant une suspension aqueuse pour la fabrication du papier constituée d'ingrédients particuliers dans des The asbestos-free flexible sheet of the invention is prepared according to a conventional papermaking process but using an aqueous suspension for papermaking consisting of particular ingredients in

proportions déterminées.determined proportions.

Selon le procédé classique, on déshydrate progressive- According to the conventional process, progressive dehydrate-

ment une suspension aqueuse des divers ingrédients du papier sous forme d'une couche sur un transporteur permeable à l'eau puis on comprime et sèche la couche déshydratée La nouvelle suspension aqueuse pour la fabrication du papier employée an aqueous suspension of the various paper ingredients in the form of a layer on a water-permeable conveyor, then the dehydrated layer is compressed and dried. The new aqueous suspension used for papermaking.

dans le procédé de 1 'invention contient les ingrédients sui- in the process of the invention contains the following ingredients

vants dans les proportions indiquées en poids sec argile figuline 35-60 % fibres de cellulose 2-10 % liant polymère organique 5-20 % fibres de polyamide aromatique fibrillées 10-40 % in the proportions indicated by dry weight figulin clay 35-60% cellulose fibers 2-10% organic polymer binder 5-20% aromatic fibrillated polyamide fibers 10-40%

L'argile figuline qu'on emploie à l'état cru est l'in- The figulin clay used in the raw state is the

grédient assurant au papier fini sa cchésivité fondamentale combinée à la flexibilité De plus, sa présence contribue grédient ensuring the finished paper its fundamental cachivity combined with flexibility In addition, its presence contributes

beaucoup à la formation d'une couche ayant une bonne "résis- much to the formation of a layer having good "resistance

tance à vert" sur le transporteur perméable à l'eau de la green "on the water permeable conveyor of the

machine à papier.paper machine.

Le rôle des fibres de cellulose est principalement de contribuer à la formation d'une nappe sur le transporteur The role of cellulose fibers is mainly to contribute to the formation of a web on the conveyor

perméable à l'eau de la machine à papiero On emploie de fa- water-permeable from the papermaking machine

çon appropriée des fibres de cellulose ayant un degré d'égout- appropriate lesson of cellulose fibers having a degree of sewage-

tage Schopper Riegler de 60-90 .Schopper Riegler floor from 60-90.

Le liant polymère organique est de preférence un caout- The organic polymer binder is preferably a rubber

chouc synthétique pour améliorer la flexibilité du papier synthetic cabbage to improve paper flexibility

fini Le caoutchouc synthétique est de préférence un caout- finished Synthetic rubber is preferably a rubber

chouc nitrile, tel qu'un copolymère d Uacrylonitrile et de butadiène ayant de façon appropriée une teneur en butadiène de 25 à 75 % en poids Pour préparer le papier, on incorpore nitrile cauliflower, such as a copolymer of acrylonitrile and butadiene, suitably having a butadiene content of 25 to 75% by weight To prepare the paper, the following are incorporated

le caoutchouc synthétique sous une forme dispersée à la sus- synthetic rubber in a form dispersed above

pension aqueuse q'uon déshydrate progressivement, de façon pratique en utilisant un latex du commerce contenant un agent aqueous board which gradually dehydrates, conveniently using a commercial latex containing an agent

dispersant.dispersant.

Les fibres fibrillées de polyamide aromatique ou"aramide" The fibrillated fibers of aromatic polyamide or "aramid"

contribuent à la formation d'une nappe, mais moins efficace- contribute to the formation of a sheet, but less effective-

ment que les fibres de cellulose.cellulose fibers.

Elles sont cependant bien supérieures aux fibres de cel- They are however much superior to the fibers of this

lulose par leur capacité de conférer une résistance mécanique à la température élevée ( 280-300 C) à laquelle le joint fini lulose by their ability to impart mechanical resistance to the high temperature (280-300 C) at which the finished joint

doit fonctionner Un aramide très approprié est le poly(p- must work A very suitable aramid is poly (p-

benzamide) qu'on peut se procurer sous le nom de marque Kevlar Les fibres sont utilisées sous une forme fibrillée, benzamide) which can be obtained under the brand name Kevlar The fibers are used in a fibrillated form,

2545 C 0-52545 C 0-5

c'est-à-dire avec des ramifications s'étendant à partir d'une tige principale et en raison de leur nature ramifiée, elles sont généralement sous forme de masses floconneuses ou de -"pulpes" de faible masse volumique apparente de l'ordre de 0,1 g/cm De préférence l'aramide constitue au moins 20 % du poids du papier et par conséquent au moins 20 % du poids that is, with ramifications extending from a main stem and due to their branched nature, they are generally in the form of flaky masses or - "pulps" of low apparent density of the order of 0.1 g / cm Preferably aramid constitutes at least 20% of the weight of the paper and therefore at least 20% of the weight

des matières sèches de la suspension avec laquelle on fabri- dry matter of the suspension with which it is made

que le papier.than paper.

Les propriétés d'étanchéité vis-à-vis de l'eau du papier peuvent être améliorées-par incorporation d'une cire telle qu'une cire de paraffine, de façon appropriée à raison de The water tightness properties of the paper can be improved by incorporating a wax such as paraffin wax, suitably at a rate of

0,5 à 5 % du poids du papier.0.5 to 5% of the weight of the paper.

La masse volumique du papier produit est généralement comprise entre 800 et 1 500 kg/m L'invention est illustrée par l'exemple non limitatif suivant. The density of the paper produced is generally between 800 and 1500 kg / m. The invention is illustrated by the following nonlimiting example.

EXEMPLEEXAMPLE

Cet exemple illustre la préparation d'un papier pour joint sans amiante à partir d'une suspension aqueuse dont les matières sèches constitutives sont les suivantes: % en poids sec fibres de celluloses 5 polyamide aromatique fibrillé 32 argile figuline 49 caoutchouc 13 cire 1 A Préparation de la suspension 1 On transforme de la pâte Lapponia (pâte au sulfate de This example illustrates the preparation of an asbestos-free joint paper from an aqueous suspension, the dry materials of which are as follows:% by dry weight cellulose fibers 5 aromatic fibrillated polyamide 32 clay figulin 49 rubber 13 wax 1 A Preparation of suspension 1 We transform Lapponia paste (paste with sulphate of

bois tendre blanchie) sous forme d'une feuille en une suspen- bleached softwood) in the form of a sheet in suspension

sion aqueuse ayant une teneur en matières sèches d'environ 3 % en poids et on traite avec un raffineur à disques jusqu'à aqueous solution having a dry matter content of about 3% by weight and treated with a disc refiner to

un degré d'égouttage Schopper Riegler de 800. a Schopper Riegler degree of drainage of 800.

2 On ajoute la pâte de 1 ( 0,5 kg en poids sec) à 113,5 li- 2 The dough of 1 (0.5 kg dry weight) is added to 113.5 li-

tres d'eau à 600 C dans une cuve de mélange et on agite éner- very water at 600 C in a mixing tank and stirred vigorously

giquement la pâte diluée pendant une minute On ajoute ensui- gically the diluted dough for one minute Then add

te progressivement en agitant énergiquement: argile figuline 4,9 kg (passant à 91 % à travers un tamis de 5 pm d'ouverture) polyamide aromatique fibrillé: 160 litres d'une suspension aqueuse contenant 2 % en poids du produit vendu sous le nom de "Kevlar pulp"o progressively stirring vigorously: 4.9 kg figulin clay (passing 91% through a sieve of 5 μm opening) fibrous aromatic polyamide: 160 liters of an aqueous suspension containing 2% by weight of the product sold under the name from "Kevlar pulp" o

émulsion paraffine/pétrolatum: (taille moyenne des particu- paraffin / petrolatum emulsion: (average particle size

les 1 Mm) 100 g en poids sec dans 1 litre d'eau. 1 mm) 100 g dry weight in 1 liter of water.

Finalement on ajoute un latex aqueux de copolymère d'acrylo- Finally an aqueous latex of acrylic copolymer is added.

nitrile-butadiène du commerce (p H 9,5-12; teneur en matières sèches 3034 %; teneur en acrylonitrile du copolymère 33 %) commercial nitrile-butadiene (p H 9.5-12; dry matter content 3034%; acrylonitrile content of the copolymer 33%)

dilué avec 5 fois son volume d'eau. diluted with 5 times its volume of water.

3 On abaisse ensuite le p H de la suspension dans le mélan- 3 The p H of the suspension is then lowered in the mixture

geur à environ 4,5 par addition d'alun de papeterie (sulfate geur to approximately 4.5 by addition of stationery alum (sulfate

d'aluminium) Le liquide surnageant qui demeure lorsqu'on ar- The supernatant liquid that remains when you

rête l'agitation est limpide ce qui indique que les particu- stops the agitation is clear which indicates that the particles

les de caoutchouc dispersées du latex ont toutes été préci- the dispersed rubber latex were all specified

pitées sur les fibres et les charges On ajoute ensuite de l'eau à 60 C pour porter le volume total de l'eau présente pites on the fibers and the loads Water is then added at 60 ° C. to bring the total volume of the water present

à 500 litreset on poursuit l'agitation pendant 3 minutes. at 500 liters and stirring is continued for 3 minutes.

B Préparation du papierB Paper preparation

On transforme la suspension de A ci-dessus en une feuil- We transform the suspension of A above into a film

le flexible de façon totalement classique en utilisant un the hose in a completely conventional way using a

agent floculant anionique classique constitué de polyacryla- classic anionic flocculating agent consisting of polyacryla-

mide et un agent antimousse sur une machine à papier Fourdri- mide and an anti-foaming agent on a Fourdri- paper machine

nier à toile plane comme décrit aux chapitres 10 et 11 de "Paper and Board Manufacture" par Julius Grant, James H. Young et Barry G Watson (éditeurs; Technical Division, The deny to flat canvas as described in Chapters 10 and 11 of "Paper and Board Manufacture" by Julius Grant, James H. Young and Barry G Watson (editors; Technical Division, The

British Paper and Board Industry Federation, Londres 1978). British Paper and Board Industry Federation, London 1978).

On déshydrate progressivement la suspension pendant son tra- The suspension is gradually dehydrated during its transit

jet sur le transporteur perméable à l'eau de la machine et on jet on the machine permeable water conveyor and

densifie la matière déshydratée par pressage entre des rou- densifies the dehydrated material by pressing between rollers

leaux On sèche la feuille ainsi formée sur des cylindres chauffés, on calandre entre des rouleaux presseurs chauffés The sheet thus formed is dried on heated cylinders, calendered between heated pressure rollers

(température 130-150 C) et on enroule en bobines. (temperature 130-150 C) and it is wound in coils.

Les propriétés de deux feuilles flexibles obtenues à partir de la suspension A sont les suivantes: Epaisseur mm 0,49 0,75 Masse surfacique g/m 2 598 720 Masse volumique kg/m 3 1220 960 Résistance à la traction direction machine M Pa 17,5 10,5 direction transversale Compression à 6, 89 M Pa Récupération après compression M Pa 14,9 The properties of two flexible sheets obtained from suspension A are as follows: Thickness mm 0.49 0.75 Surface mass g / m 2 598 720 Density kg / m 3 1220 960 Tensile strength machine direction M Pa 17 .5 10.5 transverse direction Compression at 6.89 M Pa Recovery after compression M Pa 14.9

% 9,5% 9.5

% 70% 70

8,88.8

25450 E 525450 E 5

Claims

1 flexible sheet without asbestos made by dehydra-

tation on a water permeable conveyor of a layer

of an aqueous suspension and compression and drying of the

dehydrated che, characterized in that the aqueous suspension

used contains the following ingredients in the proportions

following tions expressed in dry weight figulin clay 35-60% cellulose fiber 2-10% organic polymer binder 5-20% fibrillated fibers of aromatic polyamide 10-40% 2 Flexible sheet without asbestos according to claim 1, characterized in that the suspension also contains

a wax.

3 Joint characterized in that it consists of a flexible sheet without asbestos according to any one of

previous claims subject to a metallic support.