FR2549466A1 - Process for improving the bonding between a number of layers of a wet mixture of fibres and hydraulic binder and device for its use - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé pour améliorer la liaison entre plusieurs couches dun mélange humide de fibres et de liant hydraulique, ainsi qu'à un dispositif pour sa mise en oeuvre. The present invention relates to a method for improving the connection between several layers of a wet mixture of fibers and hydraulic binder, as well as to a device for its implementation.
La fabrication de produits en fibres-ciment utilise généralement la technique d'enroulement d'une couche de fibres et de ciment autour d'un cylindre. La couche est elle-même obtenue soit par filtration d'une bouillie aqueuse de fibres et de ciment sur un ou plusieurs tamis successifs, et transfert de la couche élémentaire sur une bande sans fin appelée feutre (procédé Hatschek), soit par depôt direct du melange aqueux de fibres et de ciment sur ledit feutre (machine
Fourdrinier).La pâte déposée sur le feutre, qui resulte eventuel- lement de la superposition de plusieurs couches élémentaires, prend alors le nom de "monocouche" et, apres essorage par passage sur des caisses à vide, elle est enroulée autour d'un cylindre appele cylindre-format lorsque le produit fabriqué sera un produit plan ou profilé, tel qu'une plaque ondulée de couverture de bâtiment, ou autour d'un mandrin en vue de l'obtention de tuyaux.The manufacture of fiber cement products generally uses the technique of winding a layer of fibers and cement around a cylinder. The layer is itself obtained either by filtration of an aqueous slurry of fibers and cement on one or more successive sieves, and transfer of the elementary layer on an endless strip called felt (Hatschek process), or by direct deposition of the aqueous mixture of fibers and cement on said felt (machine
Fourdrinier) .The paste deposited on the felt, which may result from the superposition of several elementary layers, then takes the name of "monolayer" and, after wringing by passage over vacuum boxes, it is wound around a cylinder called cylinder-format when the product produced will be a flat or profiled product, such as a corrugated roofing sheet, or around a mandrel for obtaining pipes.
L'épaisseur de la monocouche est généralement assez faible, de l'ordre du millimètre ou meme inférieure, et pour conférer au produit fini des propriétés mécaniques suffisantes, il est nécessaire de procéder à un enroulement de la monocouche autour du cylindre-format ou du mandrin, jusqu'à obtention d'une accumulation presentant l'epaisseur désirée. Lorsque cette épaisseur est atteinte, un dispositif automatique découpe le cylindre de pâte suivant une génératrice. The thickness of the monolayer is generally quite small, of the order of a millimeter or even less, and to give the finished product sufficient mechanical properties, it is necessary to wind the monolayer around the format cylinder or mandrel, until an accumulation with the desired thickness is obtained. When this thickness is reached, an automatic device cuts the dough cylinder according to a generator.
Du fait de l'enroulement successif de plusieurs monocouches, il arrive parfois que la liaison soit faible entre les monocouches et le produit fini présente un feuilletage ; ce problème, assez rare lorsque les fibres sont à base d'amiante, se rencontre plus fréquemment lorsque l'amiante sont substituées des fibres synthétiques. La liaison entre les monocouches dépend notamment du taux d'humidité présente dans chaque couche élémentaire.Si ce taux est trop élevé, le cylindre-format ne recueille qu'une bouillie dont la consistance est insuffisante pour donner à l'enroulement la cohesion necessaire. Pour y remédier, les caisses à vide situees sous le feutre sont mises en action de manière à essorer ce dernier mais compte tenu des nombreux paramètres qui interviennent, comme la maille du tamis de filtration ou l'état du feutre, la couche élémentaire devient généralement trop sèche, si bien qu'il est necessaire de procéder ultérieurement à la compression des produits frais sous une presse. Cette operation supplémentaire est très onereuse, surtout pour certains produits comme les plaques ondulees qui doivent être comprimées unitairement. Due to the successive winding of several monolayers, it sometimes happens that the bond is weak between the monolayers and the finished product has a lamination; this problem, which is quite rare when the fibers are based on asbestos, is more frequently encountered when asbestos is substituted for synthetic fibers. The bond between the monolayers depends in particular on the humidity level present in each elementary layer. If this rate is too high, the format cylinder collects only a slurry whose consistency is insufficient to give the winding the necessary cohesion. To remedy this, the vacuum boxes located under the felt are put into action so as to wring out the latter, but taking into account the numerous parameters involved, such as the mesh of the filtration sieve or the state of the felt, the elementary layer generally becomes too dry, so it is necessary to subsequently compress the fresh products under a press. This additional operation is very expensive, especially for certain products such as corrugated sheets which must be compressed individually.
La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle a pour objet un procédé pour améliorer la liaison entre plusieurs couches d'un mélange humide de fibres et de liant hydraulique, suivant lequel on met en suspension dans l'eau le mélange de fibres et de liant hydraulique, on le recueille sous forme d'une monocouche que l'on essore et qu'on enroule autour d'un cylindre entraine en rotation et on modifie l'état de surface de la monocouche enroulee autour du cylindre par pulvérisation continue de liquide en direction de celleci. The present invention overcomes these drawbacks. It relates to a process for improving the connection between several layers of a wet mixture of fibers and hydraulic binder, according to which the mixture of fibers and hydraulic binder is suspended in water, it is collected in the form of a monolayer which is wrung out and which is wound around a cylinder drives in rotation and the surface condition of the monolayer wound around the cylinder is modified by continuous spraying of liquid in the direction of this.
Grâce à la modification de l'état de surface, la cohésion des enroulements successifs de monocouches est améliorée, de sorte qu'il n'y a plus de feuilletage du produit fini et que le passage à la presse des plaques contenant des fibres autres que d'amiante est rendu superflu. I1 en est ainsi notamment lorsque les fibres sont en verre ou d'origine synthétique : acrylique, alcool polyvinylique, polyamide, polyoléfine. Thanks to the modification of the surface condition, the cohesion of the successive windings of monolayers is improved, so that there is no more lamination of the finished product and that the pressing of plates containing fibers other than asbestos is made superfluous. This is particularly the case when the fibers are made of glass or of synthetic origin: acrylic, polyvinyl alcohol, polyamide, polyolefin.
Un autre résultat inattendu de l'invention est l'augmentation de densité du produit à base de fibres et de liant obtenu par le procédé objet de l'invention. Another unexpected result of the invention is the increase in density of the product based on fibers and of binder obtained by the process which is the subject of the invention.
Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le liquide pulverisé est de l'eau. According to an advantageous embodiment of the invention, the sprayed liquid is water.
Suivant un autre mode de realisation avantageux, le liquide pulvérise est de l'eau à laquelle on a ajouté un agent modificateur de viscosité. According to another advantageous embodiment, the liquid sprayed is water to which a viscosity modifying agent has been added.
L'invention a egalement pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procedé, qui comprend une ou plusieurs cuves contenant un mélange de fibres et de liant hydraulique mis en suspension dans l'eau, un feutre recueillant une monocouche de fibres et de liant hydraulique et la transportant jusqu'à un cylindre d'enroulement, et des moyens de pulvérisation de liquide disposés le long du cylindre d'enroulement. The invention also relates to a device for implementing this process, which comprises one or more tanks containing a mixture of fibers and hydraulic binder suspended in water, a felt collecting a monolayer of fibers and hydraulic binder and transporting it to a winding cylinder, and liquid spraying means arranged along the winding cylinder.
Le mélange de fibres et de liant hydraulique est préparé à la manière connue puis mis en suspension dans l'eau à l'intérieur d'une cuve contenant un tamis de filtration. La couche élémentaire recueillie par filtration autour du tamis est transféree sur un feutre et d'autres couches élémentaires viennent s'y ajouter de manière à constituer une monocouche. En variante, la monocouche peut être obtenue par dépôt direct du melange fibres-liant hydraulique sur le feutre, à partir d'un distributeur dit "à alimentation positive". Le feutre supportant la monocouche est essoré au moyen de caisses à vide appliquées contre sa face libre puis il amène la monocouche sous un cylindre entraîne en rotation autour duquel elle est enroulée.On procède alors à une pulvérisation continue de liquide en direction de la monocouche, de maniere à en modifier l'état de surface, pendant tout le temps ou le cylindre-format recueille la monocouche. Les monocouches successives reçoivent donc toutes une pulvérisation. The mixture of fibers and hydraulic binder is prepared in the known manner and then suspended in water inside a tank containing a filtration screen. The elementary layer collected by filtration around the sieve is transferred to a felt and other elementary layers are added so as to constitute a monolayer. Alternatively, the monolayer can be obtained by direct deposition of the fiber-hydraulic binder mixture on the felt, from a so-called "positive feed" distributor. The felt supporting the monolayer is wrung out by means of vacuum boxes applied against its free face and then it brings the monolayer under a rotationally driven cylinder around which it is wound. We then proceed to a continuous spraying of liquid towards the monolayer, so as to modify the surface condition, during all the time when the format cylinder collects the monolayer. The successive monolayers therefore all receive a spray.
Le liquide pulvérise est de l'eau ou, de préférence, de l'eau additionnée d'un agent modificateur de viscosité en une concentration comprise entre 0,1 et 5 g/l. L'agent modificateur de viscosite peut être un agent epaississant ou un floculant. La quantité de liquide projete doit être telle qu'un brouillard humide se deposera sur la pâte enroule, en evitant tout exces qui provoquerait une dilution importante ou un ramollissement excessif. Le débit dépend d'une part de l'épaisseur de la monocouche, ladite épaisseur dépendant elle-meme du nombre de cuves à tamis et, par suite, du nombre de couches élémentaires constituant la monocouche et, d'autre part, de la composition de la pâte (proportion et nature des fibres). Lorsque l'enroulement des monocouches a conduit à l'obtention de l'épaisseur désirée, l'aspersion de liquide est arrêtée. The sprayed liquid is water or, preferably, water added with a viscosity modifying agent in a concentration of between 0.1 and 5 g / l. The viscosity modifying agent can be a thickening agent or a flocculant. The quantity of liquid projected must be such that a damp mist will deposit on the rolled dough, avoiding any excess which would cause significant dilution or excessive softening. The flow rate depends on the one hand on the thickness of the monolayer, said thickness itself depending on the number of sieve tanks and, consequently, on the number of elementary layers constituting the monolayer and, on the other hand, on the composition pulp (proportion and nature of the fibers). When the winding of the monolayers has led to the desired thickness being obtained, the spraying of liquid is stopped.
La synchronisation entre le fonctionnement du pulvérisateur et les cycles de formation sur le cylindre de tête est réalisable par tout moyen connu, tel que came, contrôleur d'épaisseur, détecteur ou temporisation. Synchronization between the operation of the sprayer and the training cycles on the head cylinder can be achieved by any known means, such as cam, thickness controller, detector or time delay.
Ld pâte enroulee est coupee suivant une generatrice et déroulée sur un tapis d'evacuation. La feuille ainsi obtenue est ensuite, à la manière connue, conservée plane ou mise en forme par ondulation avant son mûrissement. The rolled dough is cut according to a generator and unrolled on a conveyor belt. The sheet thus obtained is then, in known manner, kept flat or shaped by waving before it ripens.
La figure représente un dispositif pour la mise en oeuvre du procede suivant l'invention. Ce dispositif comprend plusieurs cuves à tamis la, lb contenant une suspension aqueuse 2 de fibres et de liant hydraulique. Dans chaque cuve, un tamis de filtration 3 recueille une couche élémentaire de fibres et de liant hydraulique et, par rotation du tamis, cette couche élémentaire est transferée sur la sous-face d'un feutre sans fin 4 qui défile au contact des tamis 3. La superposition des couches élémentaires deposées au niveau de chaque cuve donne une monocouche 5 qui est essorée partiellement lors du passage au droit de caisses à vide 6 appliquées contre la face libre du feutre 4.Grâce au passage du feutre 4 entre deux rouleaux, l'un supérieur 7 entraîne en rotation suivant la flèche F recueillant la monocouche 5 et l'autre inférieur 8 assurant l'entraînement du feutre et son renvoi vers les cuves à tamis la, lb, la monocouche s'enroule autour du cylindre-format 7. A proximité de celui-ci, dans la région située dans le quart supérieur du cylindre-format du côte de l'arrivée de la monocouche, est placé un système de pulverisation 9 s'étendant sur toute la longueur du cylindre-format 7. Ce système de pulverisation est composé de pistolets à eau ou d'une rampe munie de buses, ou de tout autre moyen de pulvérisation de liquide. The figure shows a device for implementing the method according to the invention. This device comprises several sieve tanks 1a, 1b containing an aqueous suspension 2 of fibers and hydraulic binder. In each tank, a filtration sieve 3 collects an elementary layer of fibers and hydraulic binder and, by rotation of the sieve, this elementary layer is transferred to the underside of an endless felt 4 which passes in contact with the sieves 3 The superimposition of the elementary layers deposited at the level of each tank gives a monolayer 5 which is partially wrung out when passing vacuum boxes 6 applied against the free face of the felt 4. Thanks to the passage of the felt 4 between two rollers, the 'an upper 7 rotates along the arrow F collecting the monolayer 5 and the other lower 8 ensuring the driving of the felt and its return to the sieve tanks la, lb, the monolayer wraps around the cylinder-format 7 Near this one, in the region located in the upper quarter of the format cylinder on the side of the arrival of the monolayer, is placed a spraying system 9 extending over the entire length of the format cylinder 7. This system of p Ulverization consists of water guns or a boom fitted with nozzles, or any other means of spraying liquid.
De préférence, les buses de pulvérisation sont à jet plat. Preferably, the spray nozzles are flat jet.
En variante, non représentée, le dispositif d'alimentation du cylindre-format en monocouche est remplacé par un distributeur positif, du type machine Fourdrinier, suivant lequel le dépôt de la monocouche sur le feutre est réalise directement à partir d'une cuve contenant le melange de fibres et de liant hydraulique en suspension dans l'eau et se déversant sur le feutre. As a variant, not shown, the device for feeding the format cylinder into a monolayer is replaced by a positive distributor, of the Fourdrinier machine type, according to which the deposition of the monolayer on the felt is carried out directly from a tank containing the mixture of fibers and hydraulic binder suspended in water and spilling onto the felt.
Différents essais ont été réalisés avec des agents modifiant la viscosité du mélange projeté sur la monocouche. Various tests have been carried out with agents modifying the viscosity of the mixture sprayed onto the monolayer.
Exemple I
Un agent floculant est ajouté en différentes concentrations à de l'eau. La viscosité du mélange obtenu est mesurée à 180 C sur un appareillage BROOKFIELD LVT.Example I
A flocculating agent is added in different concentrations to water. The viscosity of the mixture obtained is measured at 180 ° C. on a BROOKFIELD LVT apparatus.
Après pulvérisation sur les enroulements de monocouches autour du cylindre-format, on examine le comportement de la couche fraîche obtenue après decoupe et déroulement, à l'égard de tentatives de séparation des différentes monocouches qui la composent (délamination). After spraying on the windings of monolayers around the format cylinder, the behavior of the fresh layer obtained after cutting and unrolling is examined with regard to attempts to separate the different monolayers which compose it (delamination).
a) Dans un premier essai, on realise une couche constituée de ciment,
de cellulose et de fibres synthétiques, du type alcool de poly
vinyle, sans aucune projection de liquide. Le comportement est
mauvais, car il est possible de separer très facilement les
monocouches les unes des autres, sans aucune déchirure.a) In a first test, a layer consisting of cement is produced,
cellulose and synthetic fibers, such as poly alcohol
vinyl, without any projection of liquid. The behavior is
bad because it is very easy to separate the
monolayers from each other, without any tears.
b) En utilisant les mêmes constituants, on procède à une pulvérisation
d'eau pure, dont la viscosité est de 1,3 centipoise. Le compor
tement à la tentative de délamination est déjà amélioré : bien
qu'il soit encore possible de separer les différentes monocouches,
il se produit un déchirement superficiel.b) Using the same constituents, a spraying is carried out
pure water, whose viscosity is 1.3 centipoise. The compor
The attempt at delamination has already been improved: good
that it is still possible to separate the different monolayers,
there is a superficial tear.
c) Sur des monocouches identiques au cas a), on projette un mélange
d'eau et de floculant à la concentration de 0,1 9/1. Le floculant
est un floculant anionique faible de la famille des polya
crylamides. La viscosité du melange est de 1,6 centipoise.c) On monolayers identical to case a), a mixture is sprayed
water and flocculant at the concentration of 0.1 9/1. The flocculant
is a weak anionic flocculant of the polya family
crylamides. The viscosity of the mixture is 1.6 centipoise.
Le comportement à la dél ami nation est satisfaisant, car on ne peut
plus separer facilement les monocouches.The behavior to the friend nation is satisfactory, because one cannot
more easily separate monolayers.
d) En utilisant les mêmes constituants que précédemment, on pulvérise
un mélange aqueux à 1 g/l de floculant, dont la viscosité est
de 9,5 centipoises.d) Using the same constituents as above, it is sprayed
an aqueous mixture containing 1 g / l of flocculant, the viscosity of which is
9.5 centipoise.
Le comportement à la dél ami nation est bon, car le produit est
compact et homogène, la séparation des monocouches ne se faisant
qu'avec beaucoup de difficultés ; on constate que des fibres
assurent la liaison entre les monocouches.The behavior to the friend nation is good, because the product is
compact and homogeneous, the separation of the monolayers not being done
that with a lot of difficulties; we see that fibers
provide the connection between the monolayers.
e) Avec les mêmes constituants, mais à 2 g/l de floculant (viscosite
du melange : 26 centipoises), le comportement devient excellent.e) With the same constituents, but with 2 g / l of flocculant (viscosity
of the mixture: 26 centipoises), the behavior becomes excellent.
f) Avec 5 g/l de floculant (viscosite du mélange : 130 centipoises),
le comportement est toujours excellent et il est totalement
impossible de separer les monocouches.f) With 5 g / l of flocculant (viscosity of the mixture: 130 centipoise),
the behavior is always excellent and it is totally
impossible to separate the monolayers.
il est possible d'augmenter encore la concentration en floculant, de sorte que la viscosité peut atteindre 150 centipoises et même dépasser cette valeur, mais les conditions économiques ne le justifient pas. it is possible to further increase the concentration of flocculant, so that the viscosity can reach 150 centipoise and even exceed this value, but the economic conditions do not justify it.
Exemple II
Une monocouche constituée de ciment, de fibres de cellulose et de polyacrylonitrile est enroulée autour du cylindre-format, sur lequel elle-recoit une pulvérisation d'un mélange d'eau et d'agent épaississant, ce dernier, du type hydroxy-éthyl-cellulose, etant dilué à 2 g/l.Example II
A monolayer consisting of cement, cellulose fibers and polyacrylonitrile is wrapped around the format cylinder, on which it receives a spraying of a mixture of water and thickening agent, the latter of the hydroxyethyl type. cellulose, being diluted to 2 g / l.
Le comportement à la délamination est également excellent. The delamination behavior is also excellent.
Exemple III
On projette sur un enroulement de monocouches constituees de fibres de cellulose, de fibres de polyamide et d'un liant subissant le traitement à l'autoclave, compose de ciment et de silice, un melange d'eau et d'agent epaississant à la dilution de 0,5 g/l. L'agent épaississant est par exemple du type sodium-carboxymethylcellulose.Example III
One projects on a winding of monolayers made up of cellulose fibers, polyamide fibers and a binder undergoing the autoclave treatment, composed of cement and silica, a mixture of water and thickening agent at the dilution 0.5 g / l. The thickening agent is, for example, of the sodium-carboxymethylcellulose type.
Le comportement à la dél ami nation est tres bon. The behavior to the friend nation is very good.
Comme indiqué précédemment, la densité du produit à base de fibres et de liant obtenu grâce à l'invention augmente de maniere sensible. Par suite, les caractéristiques mécaniques liées à la densité, telles que la resistance à la rupture ou le module élastique sont nettement améliorées. Les exemples suivants donnent une illustration de l'augmentation de densite. As indicated above, the density of the product based on fibers and on binder obtained thanks to the invention increases appreciably. As a result, the mechanical characteristics linked to the density, such as the breaking strength or the elastic modulus are markedly improved. The following examples illustrate the increase in density.
Exemple IV
Un enroulement de monocouches constituées de 5 % de fibres de cellulose, 1,5 X de fibres d'alcool polyvinylique, le reste étant du ciment, presente, après mûrissement, une densité de 1,35 en l'absence de toute pulvérisation.Example IV
A winding of monolayers made up of 5% cellulose fibers, 1.5 X of polyvinyl alcohol fibers, the rest being cement, exhibits, after ripening, a density of 1.35 in the absence of any spraying.
Lorsque de l'eau seule est pulvérisée sur les différentes monocouches, la densité du produit fini est de 1,50. When water alone is sprayed on the different monolayers, the density of the finished product is 1.50.
Exemple V
Lorsque le melange est constitué de 5 % fibres de cellulose, 1 % de fibres d'alcool de polyvinyle, le reste étant du ciment, la densité du produit fini est de 1,32 sans pulvérisation.Example V
When the mixture consists of 5% cellulose fibers, 1% polyvinyl alcohol fibers, the rest being cement, the density of the finished product is 1.32 without spraying.
Après pulvérisation d'eau seule, le même mélange voit sa densité atteindre 1,48. After spraying water alone, the same mixture sees its density reach 1.48.
Exemple VI
Un mélange de 7 % de fibres de cellulose et 93 % de ciment présente une densite de 1,30 sans utiliser le procéde suivant l'invention. Après pulverisation d'eau, la densité du produit obtenu est de 1,45. Example VI
A mixture of 7% cellulose fibers and 93% cement has a density of 1.30 without using the process according to the invention. After spraying with water, the density of the product obtained is 1.45.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8312312A FR2549466A1 (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Process for improving the bonding between a number of layers of a wet mixture of fibres and hydraulic binder and device for its use |
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| FR8312312A FR2549466A1 (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Process for improving the bonding between a number of layers of a wet mixture of fibres and hydraulic binder and device for its use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2549466A1 true FR2549466A1 (en) | 1985-01-25 |
Family
ID=9291111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8312312A Withdrawn FR2549466A1 (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Process for improving the bonding between a number of layers of a wet mixture of fibres and hydraulic binder and device for its use |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2549466A1 (en) |
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- 1983-07-22 FR FR8312312A patent/FR2549466A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |