FR2556386A1 - INCOMBUSTIBLE PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

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Abstract

PANNEAU INCOMBUSTIBLE, DU TYPE CONSTITUE D'UN MELANGE DE FIBRES DE RENFORCEMENT, DE LIANT HYDRAULIQUE ET DE CHARGES MINERALES, DANS LEQUEL LES FIBRES DE CELLULOSE SONT OBTENUES A PARTIR D'UNE PATE CHIMIQUE DE FIBRES DE RESINEUX, CETTE PATE ETANT DU TYPE KRAFT ET BLANCHIE. APPLICATION A LA REALISATION DE CLOISONS.INCOMBUSTIBLE PANEL, OF THE TYPE CONSTITUTED OF A MIXTURE OF REINFORCING FIBERS, HYDRAULIC BINDER AND MINERAL FILLERS, IN WHICH THE CELLULOSE FIBERS ARE OBTAINED FROM A CHEMICAL PULP OF RESIN FIBERS, THIS PULP IS OF THE KRAFT TYPE WHITENED. APPLICATION TO THE REALIZATION OF PARTITIONS.

Description

z25 6386 La présente invention est relative à un panneau incombustible, etThe present invention relates to a noncombustible panel, and

plus particulièrement à un panneau composé d'un mélange de fibres, de liant hydraulique et de charges minérales, ainsi qu'à son procédé de fabrication. Il est connu de fabriquer des panneaux incombustibles, en mélangeant avec de l'eau des fibres minérales, un liant hydraulique et éventuellement des charges minérales, en mettant en forme ledit mélange après déshydratation partielle, puis en laissant durcir le  more particularly to a panel consisting of a mixture of fibers, hydraulic binder and mineral fillers, and its manufacturing process. It is known to manufacture non-combustible panels, by mixing with water mineral fibers, a hydraulic binder and possibly mineral fillers, by shaping said mixture after partial dehydration, and then allowing the mixture to harden.

liant hydraulique.hydraulic binder.

Les fibres utilisées dans ces conditions sont généralement des fibres d'amiante et le panneau ainsi fabriqué présente à la fois une résistance mécanique suffisante pour la réalisation d'éléments de construction tels que des cloisons par exemple, et le caractère d'incombustibilité exigé par le respect de certaines réglementations,  The fibers used in these conditions are generally asbestos fibers and the panel thus manufactured has both a sufficient mechanical strength for the realization of construction elements such as partitions for example, and the character of incombustibility required by the compliance with certain regulations,

notamment dans le domaine de la construction navale.  particularly in the field of shipbuilding.

D'autres fibres de renforcement sont apparues récemment, qui tendent à supplanter l'amiante et les fibres sont généralement en matière synthétique ou d'origine végétale. Dès lors, il est nécessaire d'adapter les proportions des différents constituants pour obtenir  Other reinforcing fibers have appeared recently, which tend to supplant asbestos and the fibers are generally made of synthetic material or of plant origin. Therefore, it is necessary to adapt the proportions of the different constituents to obtain

l'incombustibilité du produit.the incombustibility of the product.

De plus, pour des raisons économiques, les fabricants souhaitent utiliser le même appareillage que celui qui convenait lors de l'emploi  In addition, for economic reasons, manufacturers want to use the same equipment that was appropriate for use

de l'amiante, et notamment les machines de type Hatschek, grâce aux-  asbestos, and in particular Hatschek machines, thanks to the

quelles on filtre sur un tamis une suspension aqueuse de fibres et de liant hydraulique. I1 se dépose alors sur le tamis une monocouche de fibres-ciment, qui est évacuée en continu par rotation du tamis et transfert sur un tissu appelé feutre qui est appliqué au contact de la partie supérieure du tamis au moyen d'un rouleau-coucheur. Apres superposition de plusieurs couches successives sur le feutre, on procède au transfert de la monocouche sur un cylindre-format, sur lequel elle s'enroule jusqu'à obtenir une accumulation d'épaisseur désirée. Lorsque cette épaisseur est atteinte, un dispositif automatique découpe le cylindre de pâte suivant une génératrice, si bien que la pâte qui se décolle du cylindre-format, est déroulée puis  filtering on an sieve an aqueous suspension of fibers and hydraulic binder. There is then deposited on the screen a monolayer of fiber cement, which is discharged continuously by rotation of the sieve and transfer to a fabric called felt which is applied in contact with the upper part of the sieve by means of a roller-coating. After superposition of several successive layers on the felt, the monolayer is transferred to a cylinder-format, on which it rolls up to obtain a desired thickness accumulation. When this thickness is reached, an automatic device cuts the roll of dough along a generator, so that the dough that peels off the roll-format, is unrolled then

emportée par un tapis de sortie.carried away by an exit mat.

Toutefois, lorsque les mélanges utilisés contiennent des fibres d'origine végétale, telles que de la cellulose, il devient très difficile de fabriquer sur machine Hatschek des panneaux incombustibles d'épaisseur notable. En effet, la superposition des différentes monocouches sur le cylindre-format conduit à la formation d'un phénomène appelé feuilletage, par lequel, après durcissement, les différentes couches manquent de liaison entre elles et se séparent  However, when the mixtures used contain fibers of plant origin, such as cellulose, it becomes very difficult to manufacture on Hatschek machine non-combustible panels of significant thickness. Indeed, the superposition of the different monolayers on the cylinder-format leads to the formation of a phenomenon called lamination, whereby, after hardening, the different layers lack of connection between them and separate

assez facilement. De plus, le fait de dérouler à partir du cylindre-  quite easily. Moreover, the fact of unrolling from the cylinder-

format une couche épaisse provoque, à cause de la différence de rayon de courbure entre la face interne et la face externe, la formation de gerçures sur le côté intérieur. Enfin, dans la perspective de l'application à la fabrication de panneaux utilisés dans la construction navale, il faut viser une densité la plus faible possible, pour en réduire au maximum le poids et en augmenter la  Because of the difference in the radius of curvature between the inner face and the outer face, the thickness of a thick layer causes the formation of cracks on the inner side. Finally, from the perspective of the application to the manufacture of panels used in the shipbuilding industry, we must aim for the lowest possible density, in order to reduce its weight as much as possible and to increase its weight.

résistance au feu.fire resistance.

La présente invention remédie à ces inconvénients, tout en permettant de concilier les différents impératifs d'incombustibilité, de résistance mécanique, de faible densité et de fabrication par enroulement sur une machine du type de celles utilisées dans l'industrie de l'amiante-ciment, bien qu'aucune fibre d'amiante ne soit employée. Elle a pour objet un panneau incombustible, du type constitué d'un mélange de fibres de renforcement, d'un liant hydraulique et de charges minérales, les fibres de renforcement étant des fibres de cellulose, caractérisé en ce que les fibres de cellulose sont des fibres de résineux obtenues à partir d'une pâte chimique, de  The present invention overcomes these drawbacks, while allowing to reconcile the various imperatives of incombustibility, mechanical strength, low density and manufacturing by winding on a machine of the type of those used in the asbestos cement industry. , although no asbestos fiber is used. It relates to a noncombustible panel, of the type consisting of a mixture of reinforcing fibers, a hydraulic binder and mineral fillers, the reinforcing fibers being cellulose fibers, characterized in that the cellulose fibers are softwood fibers obtained from a chemical pulp,

type kraft et blanchie.kraft type and bleached.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de panneaux incombustibles contenant des fibres de renforcement, un liant hydraulique et des charges minérales, du type suivant lequel on forme une pâte humide par mise en suspension aqueuse du mélange, on déshydrate le mélange et on laisse durcir le liant hydraulique, caractérisé en ce que, pour la fabrication de panneaux d'épaisseur supérieure à 15 mm, on dépose de manière continue la pâte humide sous forme d'une couche sur un élément filtrant mobile, on la déshydrate partiellement, on l'enroule autour d'un cylindre jusqu'à obtention de l'épaisseur désirée, on découpe l'enroulement obtenu, on le déroule et  The invention also relates to a method of manufacturing non-combustible panels containing reinforcing fibers, a hydraulic binder and mineral fillers, of the type according to which a wet paste is formed by placing the mixture in aqueous suspension, the mixture is dehydrated and the hydraulic binder is allowed to harden, characterized in that, for the manufacture of panels with a thickness greater than 15 mm, the wet paste is continuously deposited in the form of a layer on a mobile filter element, it is partially dehydrated, it is wrapped around a cylinder until the desired thickness is obtained, the resulting winding is cut, unwound and

on laisse durcir le liant hydraulique.  the hydraulic binder is allowed to harden.

Z2556386Z2556386

On obtient ainsi, à une cadence de fabrication élevée, des panneaux incombustibles présentant une résistance mécanique suffisante  Thus, at a high production rate, incombustible panels with sufficient mechanical strength are obtained.

et une épaisseur notable, par exemple supérieure à 15 mm.  and a noticeable thickness, for example greater than 15 mm.

Le liant hydraulique utilisé est un ciment ou, de préférence, le produit de la réaction effectuée en autoclave de la chaux sur la silice, c'est-àdire du silicate de calcium, les deux constituants étant apportés, en parties égales, à raison d'une quantité comprise entre 32,5 % et 47,5 % chacune en poids par rapport au poids total;  The hydraulic binder used is a cement or, preferably, the product of the reaction carried out by autoclave lime on the silica, that is to say calcium silicate, the two constituents being provided, in equal parts, at the rate of an amount of between 32.5% and 47.5% each by weight relative to the total weight;

le liant hydraulique représente donc 65 à95 % de la masse du panneau.  the hydraulic binder therefore represents 65 to 95% of the mass of the panel.

On y ajoute des fibres de cellulose, en une quantité comprise entre 2 et 5 % en poids. De préférence, la cellulose employée est obtenue à partir d'une pâte chimique de fibres de résineux, qui sont longues, plutôt qu'à partir d'une pâte mécanique qui confère de mauvaises propriétés mécaniques au produit fini, à cause des impuretés  Cellulose fibers are added in an amount of between 2 and 5% by weight. Preferably, the cellulose used is obtained from a chemical pulp of softwood fibers, which are long, rather than from a mechanical pulp which confers poor mechanical properties to the finished product, because of the impurities

qu'elle contient. La pâte chimique est une pâte de type kraft, c'est-  that it contains. The chemical pulp is a kraft type pulp, that is

à-dire qu'elle est traitée à la soude; une pâte traitée au bisulfite ne permet pas d'obtenir de manière satisfaisante des épaisseurs du produit fini supérieures à 15 mm, car au-delà il se produit un grand nombre de gerçures lors du déroulement de la pâte fraiche. La pâte est ensuite blanchie par le chlore ou des dérivés chlorés. En l'absence de blanchiment, la réaction silico-calcaire se déroule dans de moins bonnes conditions lors de l'autoclavage. En résumé, il est donc préférable d'utiliser une cellulose élaborée à partir de pâte kraft  that is, it is treated with soda; a bisulfite-treated pulp does not make it possible to satisfactorily obtain thicknesses of the finished product greater than 15 mm, because beyond this a large number of cracks occur during the unwinding of the fresh paste. The paste is then bleached with chlorine or chlorinated derivatives. In the absence of bleaching, the silico-calcareous reaction proceeds in poorer conditions during autoclaving. In summary, it is therefore preferable to use a cellulose made from kraft pulp

blanchie de résineux.bleached softwood.

Un autre constituant important du mélange est représenté par des charges minérales, telles que de la perlite. La proportion de perlite, d'au moins 1 %, peut atteindre 10 % en poids; au-delà de 10 %, les caractéristiques mécaniques se dégradent. On peut lui rajouter  Another important constituent of the mixture is represented by mineral fillers, such as perlite. The proportion of perlite, of at least 1%, can reach 10% by weight; beyond 10%, the mechanical characteristics deteriorate. We can add him

jusque 20 % en poids d'autres charges minérales connues.  up to 20% by weight of other known mineral fillers.

La cellulose kraft blanchie est préalablement mise en suspension dans l'eau, puis on constitue une pâte aqueuse contenant les fibres de cellulose, la chaux, la silice, la perlite, et d'autres charges minérales éventuelles, à une dilution de l'ordre de 300 g/1. On peut y ajouter également à la manière connue un adjuvant de filtration, par exemple du type constitué par de la silice de diatomées qui participe également à la réaction silico-calcaire; cette addition est au plus  The bleached kraft cellulose is previously suspended in water, then an aqueous paste containing the cellulose fibers, lime, silica, perlite, and other possible mineral fillers is formed at a dilution of the order 300 g / 1. It is also possible to add in the known manner a filter aid, for example of the type consisting of diatomaceous silica which also participates in the silico-limestone reaction; this addition is at most

égale à 4 % en poids.equal to 4% by weight.

La pâte humide ainsi formée est alors introduite dans un distributeur o elle est maintenue en agitation et à partir duquel elle est déposée de manière continue directement sur un élément filtrant mobile ou feutre, par alimentation positive. Le feutre est ensuite soumis à l'action de caisses à vide, en vue d'une  The wet paste thus formed is then introduced into a dispenser where it is kept in agitation and from which it is continuously deposited directly on a movable filter element or felt, by positive supply. The felt is then subjected to the action of vacuum boxes, with a view to

déshydratation succincte de la pâte, puis il passe sous un cylindre-  succinct dehydration of the paste, then it passes under a cylinder-

format qui recueille la couche de pâte ainsi formée. La superposition de plusieurs couches donne une épaisseur de pâte plus importante, qui est découpée suivant une génératrice après obtention de l'épaisseur désirée, déroulée, puis évacuée pour découpage aux dimensions requises du panneau final. La pâte encore fraîche est alors soumise à un autoclavage dont les conditions permettent le déclenchement de la réaction silico-calcaire, à une température d'au moins 120 C et sous pression. Les panneaux obtenus sont ensuite séchés au four; ils  format that collects the layer of dough thus formed. The superposition of several layers gives a larger thickness of dough, which is cut along a generator after obtaining the desired thickness, unrolled, and then removed for cutting to the required dimensions of the final panel. The still fresh dough is then subjected to autoclaving whose conditions allow the triggering of the silico-calcareous reaction, at a temperature of at least 120 C and under pressure. The panels obtained are then oven dried; they

présentent une densité comprise entre 0,7 et 0,9.  have a density of between 0.7 and 0.9.

Suivant un exemple de réalisation, on a préparé un mélange de constituants dans les conditions suivantes: cellulose 4,59 % en poids chaux 44,47 % en poids silice 42,54 % en poids perlite 5,17 % en poids adjuvant de filtration 3,23 % en poids  According to an exemplary embodiment, a mixture of constituents was prepared under the following conditions: cellulose 4.59% by weight lime 44.47% by weight silica 42.54% by weight perlite 5.17% by weight filter aid 3 , 23% by weight

On a obtenu, après découpage de l'enroulement sur le cylindre-  After cutting the winding on the cylinder,

format, une épaisseur de 25 mm sur frais; le déroulage s'est produit  format, a thickness of 25 mm on fresh; the unwinding has occurred

sans que des gerçures ne se forment.  without cracks forming.

Lorsqu'on veut obtenir suivant les procédés usuels des épaisseurs de cette importance, on a généralement recours au moulage, mais les caractéristiques mécaniques des produits résultants sont alors inférieures à celles des produits obtenus conformément à l'invention par enroulement; le tableau ci-dessous regroupe les résistances en flexion relevées sur des éprouvettes planes, ayant subi l'autoclavage et séchées à 110 C pendant 24 heures (les résistances en flexion sont  When it is desired to obtain, by the usual methods, thicknesses of this size, molding is generally used, but the mechanical characteristics of the resulting products are then inferior to those of the products obtained according to the invention by winding; the table below groups together the flexural strengths recorded on flat specimens which have been autoclaved and dried at 110 ° C. for 24 hours (the flexural strengths are

données dans le sens longitudinal L et le sens transversal T).  data in the longitudinal direction L and the transverse direction T).

: Procédé: Epaisseur : Résistance en flexion :: (mm) : (N/mm2):  : Process: Thickness: Flexural strength :: (mm): (N / mm2):

::15: L : 5:: 15: L: 5

:*:.: T: 5: *:.: T: 5

:Par moulage - - - - - - - - - - - - - -  : By molding - - - - - - - - - - - - - -

: L: 5: L: 5

:*:.: T: 5: *:.: T: 5

:- ----------- ----------------------------  : - ----------- ----------------------------

*:: 15: L: il: : Par enroulement:: T: 8: : suivant -----------:--------------------------: : l'invention: 25 : L: 10:  * :: 15: L: il :: winding :: T: 8:: next -----------: ------------------ --------:: the invention: 25: L: 10:

:: : T : 7::: T: 7

On constate que le procédé par enroulement conforme à l'invention permet d'obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques que le procédé par moulage. Il présente l'avantage supplémentaire de pouvoir être mis oeuvre de manière continue, sans modification notable des  It can be seen that the winding method according to the invention makes it possible to obtain better mechanical characteristics than the molding process. It has the additional advantage of being able to be implemented continuously without any significant change in

installations existantes.existing facilities.

Il est possible de fabriquer ainsi des panneaux de dimensions importantes, telles que 3 m x 1,3 m; ces panneaux sont incombustibles, d'après l'essai d'incombustibilité selon la résolution A 270 (VIII) adoptée par l'OMCI le 20 novembre 1973, et modifiée par  It is possible to manufacture panels of large dimensions, such as 3 m x 1.3 m; these panels are incombustible, according to the test of incombustibility according to resolution A 270 (VIII) adopted by OMCI on November 20, 1973, and modified by

la résolution A 472 (XII) adoptée le 19 novembre 1981.  resolution A 472 (XII) adopted on 19 November 1981.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1.- Panneau incombustible, du type constitué d'un mélange de fibres de renforcement, d'un liant hydraulique et de charges minérales, les fibres de renforcement étant des fibres de cellulose, caractérisé en ce que les fibres de cellulose sont des fibres de résineux obtenues à partir d'une pâte chimique, de type kraft et blanchie.  1.- noncombustible panel, of the type consisting of a mixture of reinforcing fibers, a hydraulic binder and mineral fillers, the reinforcing fibers being cellulose fibers, characterized in that the cellulose fibers are fibers of softwoods obtained from a chemical pulp, kraft type and bleached. 2.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la2. Panel according to claim 1, characterized in that the quantité de fibres de cellulose est comprise entre 2 et 5 % en poids.  amount of cellulose fibers is between 2 and 5% by weight. 3.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les  3. Panel according to claim 1, characterized in that the charges minérales sont constituées au moins par de la perlite.  Mineral fillers consist at least of perlite. 4.- Panneau suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la  4. Panel according to claim 3, characterized in that the proportion de perlite est comprise entre 1 et 10 % en poids.  proportion of perlite is between 1 and 10% by weight. 5.- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liant hydraulique est le produit de la réaction effectuée en autoclave  5.- Panel according to claim 1, characterized in that the hydraulic binder is the product of the reaction carried out in an autoclave de la chaux sur la silice.lime on the silica. 6.- Panneau suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la chaux et la silice sont apportées en parties égales, à raison d'une  6. Panel according to claim 5, characterized in that lime and silica are made in equal parts, at a rate of quantité comprise entre 32,5 % et 47,5 % en poids chacune.  amount between 32.5% and 47.5% by weight each. 7.- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé  7. Panel according to one of claims 1 to 6, characterized en ce qu'il présente une épaisseur supérieure à 15 mm et une densité  in that it has a thickness greater than 15 mm and a density comprise entre 0,7 et 0,9.between 0.7 and 0.9. 8.- Procédé de fabrication d'un panneau incombustible suivant  8.- Method of manufacturing a noncombustible panel following l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour la  one of claims 1 to 7, characterized in that for the fabrication de panneaux d'épaisseur supérieure à 15 mm, on met en suspension dans l'eau des fibres-de cellulose, on constitue une pâte aqueuse contenant lesdites fibres de cellulose, un liant hydraulique et des charges minérales, on dépose de manière continue la pâte humide sous forme d'une couche sur un élément filtrant mobile, on la déshydrate partiellement, on l'enroule autour d'un cylindre, jusqu'à obtention de l'épaisseur désirée, on découpe l'enroulement obtenu, on  manufacture of panels with a thickness greater than 15 mm, cellulose fibers are suspended in water, an aqueous paste containing said cellulose fibers, a hydraulic binder and mineral fillers is formed. wet paste in the form of a layer on a movable filter element, it is partially dehydrated, it is wound around a cylinder, until the desired thickness is obtained, the resulting winding is cut, le déroule et on laisse durcir le liant hydraulique.  unwind and let the hydraulic binder harden.
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