FR2591621A1 - Formation de flocons fibreux mineraux et reconstitution de matelas isolants avec ces flocons - Google Patents

Abstract

L'invention est relative à la formation de flocons fibreux et à la reconstitution, à partir de ces flocons, d'isolants thermiques et acoustiques sous forme de feutres. Selon l'invention, les flocons sont eux-mêmes produits à partir d'une nappe comprimée 2 par une opération de cardage. Les flocons détachés de la nappe sont évacués des moyens de cardage 4 pour être immédiatement mis en îoeuvre. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

2591621 -

FORM)TION DE FLOCONS FIBREUX MINIERAUX ET RECNSTITUrTIOE

DE MATELAS ISOLANTS AVEC CES FLOCONS

L'invention est relative à la formation de flocons fibreux et à la reconstitution à partir de ces flocons de faibles dimensions d'isolants thermiques et acoustiques, ces isolants étant sous forme de

matelas ou feutres de masse volumiaue relativement faible.

On sait que dans les produits du type en question les qảli-

tés isolantes, notamrent thermiques, sont fonction de la masse volumi-

que et que, de façon générale pour une mnme masse de fibres, l'isolation est d'autant meilleure que la mniasse volumique est plus faible. Il est donc souhaitable de rettre en oeuvre des produits dits

"légers" c'est-à-dire présentant une faible masse volumique.

Cette tendance se heurte cependant à des difficultés concer-

nant l'encombrement de ces matériaux. Leur volume est en effet un fac-

teur important dans l'évaluation de leur coût. Ce volume accroit en

effet considérablement les coûts de stockage et de transport.

En pratique les produits préparés, feutres ou matelas, sont

comprimrs lors de leur conditionnement pour réduire ces coûts. La pos-

sibilite de compression est cependant limitée par l'aptitude des pro-

duits à reprendre leurs propriétés au moment de leur utilisation. Les

matelas de fibres peuvent ainsi subir au maximum des taux de conpres-

sion de l'ordre de 7 dans les meilleures conditions, sans altérer leurs propriétés.

Même dans ces conditions limites, la masse volumique du pro-

duit ccotrim' reste relativement faible. Elle ne dépasse pas ordinaire-

ment 80 kg/r3.

On utilise par ailleurs des produits isolants sous forme de flocons, ou de particules, de faibles dimensions (de l'ordre de 5 à -2 - m.). Ces flocons sont, par exemple, répandus en couches plus ou

moins épaisses sur le sol des combles non amenages, ou servent a renm-

plir des parois creuses, ou encore sont projetés et collés sur les pa-

rois à isoler.

Ces flocons sont ordinairement conditionnés "en vrac" à l'état comprimé. La compression imposée dans ce cas permet d'atteindre

couranment des masses volumiques de l'ordre de 150 kg/m3 et plus.

Les flocons proviennent de différentes sources, notarmment de feutres déchiquetés ce qui constitue un moyen d'utiliser les produits non conformes aux spécifications rigoureuses dans ce domaine. Mais, pour certains produits, la formation de flocons s'effectue de façon systératique à partir de feutres ou de fibres destinés dès l'origine a

la constitution de ces flocons.

Dans tous les cas, le déchiquetage et la coepression exercée

pour le conditionnement, modifient pronfondment la structure feutrée.

Le produit après décompression doit subir un traitement vigoureux capa-

ble de lui redonner une masse volumique d'homogénéité satisfaisante

pour retrouver les propriétés isolantes. Ce traitement comprend tradi-

tionnellement une opération de détente pneumatique laquelle en plus de l'effet de "gonflement" des flocons sert aussi dans le transport et la distribution des flocons sur l'emplacement de leur utilisation. A ce traitement pneumatique sont aussi souvent associées des opérations de

cardage, de démottage ou des opérations analogues.

En pratique on constate que, nmême pour des traitements vigou-

reux au déconditionnement, les couches d'isolants formées au m:oyen de ces flocons ne présentent pas les qualités des feutres d'origine. Il est nécessaire pour obtenir une mnme qualité d'isolation, d'accroitre

sensiblemirent la masse de fibres utilisée par unité de surface (ceci mé-

me si la masse volumique apparente est identique). Il n'est pas rare de

devoir doubler cette masse de fibres pour obtenir des performances cori-

parables. La détérioration des qualités isolantes s'explique d'abord

par l'influence du traitement de formation des flocons. Le broyage, ha-

chage ou déchiquetage des feutres d'origine non seulement conduit à des fibres plus courtes mais surtout aboutit à un défaut d'homogénéité de la répartition des fibres dans ces flocons. On observe de façon typique

l'apparition de "nodules" plus denses au sein de ces flocons. Cette ré-

partition est défavorable aux qualités isolantes et le gonflement pneu-

matique et mécanique des flocons après décompression ne permet pas - 3 crdi:aire:ient de rétablir une distribution des fi e dns 1e l'isolant

comparable à celle du feutre d'origine.

Pour tenter d'éviter les défauts liés aux opérations de br.yage, on a proposé de "découper" le feutre d'origine pour former les flocons. De cette façon la structure de ces flocons est moins altérée.

Ce raode notarment est supposé permettre d'éviter le défaut d'hcoegé-

neité sicrnalé précédear.ent. M-me dans ce cas, on ne parvient pas à ré-

tablir de façon pleinezent satisfaisante les qualités des feutres d'origine lors de la mise en oeuvre. La raison de cette difficulté est vraisemblablerent liée au fait que la compression des flocons lors du conditionnement est effectuée sans que l'orientation des fibres dans ces flocons en vrac puisse être prise en considération. En d'autres termes l'orientation globale des fibres est aléatoire. La compression

très imrortante n'est pas exercée coer dans les feutres d'origine sui-

vant une direction qui tend à respecter l'orientation privilégiée des fibres. Il en résulte une altération de la structure de ces flocons qui ne peut être complète7ent compensée lors du "gonflement" ultérieur. Cet effet est d'autant plus sensible que les fibres constituant le feutre

sont plus irrégulières et donc plus fragiles, ce qui caractérise notam-

ment les fibres des laines de roche.

En dépit de ces inconvénients, l'utilisation de flocons pour former des couches isolantes reste préférée à celle des matelas pour

certains usages particuliers. C'est le cas notamment pour les utilisa-

tions dans lesquelles la forme géométrique de la couche à constituer ou sa localisation rendent difficile l'utilisation de mratelas ou panneaux preccnstitues. Coirne nous l'avons vu par ailleurs, l'utilisation de matelas crée orir.airexent des contraintes de stockage et de transport dont les

flocons peraettent de s'affranchir.

L'invention a pour but de fournir des isolants formés au

rhven de flocons fibreux, flocons isolants qui présentent des proprié-

tés amliorees par raFprort à ceux constitués selon les néthodes tradi-

tior-Jelles et dont les caractéristiques se rapprochent de celles des

ételas ou feutres d'origine, c'est-à-dire des raeriaux fibreux a par-

tir desquels ces flocons sont préparés.

L'ir.nvention se propose de fournir ces isolants sous forme de

flocons tout en conservant ou même en accentuant les taux de compres-

sion des produits lors de leur stockage et de leur transport par carpa-

raison aux conditions actuellement utilisées pour les flocons fibreux -4 -

er. vrac.

Selon l'invention, le stockage et le transport des produits sont effectués sous forme de rnappes ou de matelas comprimés autrement dit, avant de procéder à la formation des flocons. Cette foriution est repoussée à un orment o ces produits sont décaprimrs, moment qui est

ordinairement celui de leur utilisation.

Le processus de production des fibres constitutives est de type traditionnel. Dans ce processus les fibres produites, véhiculées

par des courants gazeux intenses se déposent sur un convoyeur sous for-

me de nappe continue.

Dans cette nappe, et sauf aménagement particulier, la dispo-

sition des fibres n'est pas isotrope. Le mode de réception et notamment

1 'aspiration des gaz porteurs à travers le convoyeur favorise la dispo-

sition des fibres dans des plans parallèles au treillis du convoyeur.

Cette structure de la nappe est avantageusement mise à profit selon l'invention. La compression effectuée lors du conditionnement est exercée dans une direction sensiblement normale au plan de la nappe de fibres qui est aussi le plan dans lequel s'orientent les fibres de façon privilégiée. Dans ces conditions, la compression mxme intense

n'entraine qu'une altération très limitée des caractéristiques des fi-

bres proprement dites. On peut supposer notamment que le taux de fibres

brisées par la compression reste très faible.

Par ailleurs, cette opération de compression n'est pas limi-

tée par des considérations relatives à la reprise d'épaisseur de la nappe au déconditionnement. Lorsque la nappe est utilisée sous cette forme après une simple découpe pour ajuster l'isolant aux dimensions

requises, il est indispensable qu'elle retrouve une épaisseur satisfai-

sante sans autre opération qu'un sirple "secouage" éventuel. Expérimen-

talement, commne nous l'avons indiqué precde-erment, l'aptitude à la

reprise d'épaisseur limite très sévèrenent le taux de compression ap-

plicable. Dans le cas de l'invention, la formation des flocons qui fait

suite à la décompression, permet de re3onner au matériau final une mas-

se volumique satisfaisante alors qmue ode le taux de compression appli-

qué ne permettrait pas une reprise d'épaisseur spontanée suffisante de

la nappe.

Ainsi, dans la mise en oeuvre de l'invention, il est possible de ccrriLmer les nappes de fibres jusqu'à des masses volumiques qui

peuvent atteindre ou dépasser 250 kg/m3. En pratique, les taux de coi-

pression appliqAés sont plus limités par la capacité des dispositifs

-- 5 --

utilis&s pour le conditionnement que par des considérations relatives

aux propriété&s des produits prépars à partir de ces nappes cc!primées.

Pour ne pas avoir recours A des dispositifs très coûteux, la corpres-

sion est le plus souvent maintenue telle que la masse volumique du pro-

duit comprim' ne dépasse pas 300 kg/m3. Cette masse volumique selon l'invention est de préf&rence supérieure à 150 kg/m3 pour bénéficier le plus possible des avantages liés aux forts taux de compression. A titre de compcaraison, comme nous l'avons indiqué plus haut, les nappes dont

l'utilisation ultérieure ne met en jeu qu'une simple reprise d'épais-

seur ne sont comprimées qu'à des masses volumiques qui normalement ne

dépassent pas 80 kg/m3.

Indépendamment du taux de compression qui leur est appliqué,

les nappes de fibres utilisées selon l'invention peuvent encore se dis-

tinguer par la nature ou la teneur en additifs qu'elles peuvent rece-

voir notamrent pour ce qui concerne les produits d'ensimage ou les liants. Le rôle de ces derniers peut en effet s'avérer très différent de celui qu'ils remplissent dans des produits utilisés sous forme de nappes ou matelas. Dans ces produits le liant introduit avant mrnme la réception des fibres sur le convoyeur, contribue pour une très large

part aux propriétés mécaniques de l'isolant final. Il assure sa cohbé-

sion et, de façon générale, ses caractéristiques dimensionnelles. La

teneur en liant est aussi un facteur important de la reprise d'épais-

seur.

Pour la raison que ces nappes sont destinées A être décapo-

sées sous forme de flocons de petites dimensions, il est clair que leur cohésion et leur résistance mécanique ne constituent pas des facteurs

essentiels pour l'invention.

De la même façon, nous l'avons indiqué, la capacité de repri-

se d'épaisseur n'est pas mise en jeu. Pour ces raisons, la teneur en liant dans les nappes utilisées selon l'invention peut varier de façon

beaucoup plus large. S'il est préférable de conserver une certaine te-

neur en liant, pour des raisons qui seront indiquées plus loin, il est

aussi possible de ne pas mettre de liant. Dans ce cas on procède éven-

tuellement A un ensimage, par exemple pour éviter les émissions de

poussière.

La formation des flocons A partir du matelas s'effectue selon l'invention en limitant au maximum les opérations de découpe et/ou de

broyage qui sont à l'origine du manque d'homogénéité signalé précèdem-

ment. Dans la mesure du possible, ces opérations sont mme entièrement 6 -

exclues du traitement selon l'invention.

Pour ce traitement, la nappe ou des fractions de celle-ci sont soumises à des moyens qui arrachent les flocons en séparant les

mèches superposées dans les différentes couches constituant la structu-

re de la nappe. La séparation mèche à mèche est celle qui permet de

respecter le mieux la structure des fibres. On évite en outre la forma-

tion de nodules de fibres qui accompagne systématiquement les opéra-

tions prolongées de broyage dans lesquelles les flocons formées roulent

sur eux-rmmes pendant un terrmps plus ou moins long avant évacuation.

La séparation des flocons fibreux selon l'invention peut s'effectuer de façon variée. Une opération préférée consiste à carder

la nappe pour séparer les mèches. Il convient de souligner que le car-

dage selon l'invention est différent de celui que l'on recontre dans les techniques antérieures concernant les isolants à base de fibres minérales. Dans ces techniques le cardage, généralement associé à un

traitement pneumatique, est conduit sur des masses plus ou moins com-

pactes de flocons provenant d'une opération de production antérieure et soumises dans 1' intervalle à une forte compression sous cette forme. Au

contraire selon l'invention, le cardage est effectué sur la nappe elle-

même.

Il est préférable aussi que le cardage constitue la seule opération mécanique subie par la nappe pour détacher les flocons de la nappe comprimée et que cette opération soit très brève pour éviter la

formation de nodules.

Parmi les noyens de cardage préférés, des brosses rotatives munies de brins semi-rigides permettent d'obtenir des résultats très satisfaisants. On utilise en particulier avantageusement des jeux de

brosses contra-rotatives entre lesquelles la nappe fibreuse est passée.

Des modes de réalisation sont présentés plus loin.

Dans certaines conditions des dispositifs fouettant le maté-

riau des nappes suffisent pour détacher les flocons lorsque la nappe présente une cohbésion relativement faible, notamment lorsque la nappe contient très peu ou pas de liant. Dans ce cas cependant pour faciliter la séparation des flocons et aussi pour limiter leurs dimensions, il

peut être préférable de combiner cette séparation avec une découpe pré-

alable de la nappe en éléments plus petits notamment en bandes de quel-

ques centimètres de largeur.

Ces modes de formation de flocons à partir d'une nappe de fi-

bres permettent de préparer des produits plus homogènes et plus perfor-

7- mants que l'on considère les flocons ou les produits constitués au moyen de ces flocons et notamment les couches isolantes préparées sur

le lieu d'utilisation.

Un autre avantage considérable lié à la formation des flocons in situ à partir d'une nappe continue est la possibilité de régler le

débit de flocons dans les applications de ces derniers.

Dans les rodes traditionnels utilisant des flocons préconsti-

tués, l'alimrntation réculiere est une difficulté non résolue de façon

satisfaisante. Parmi les mtyens proposés pour cette ali,-ntation, figu-

rent notamment les vis, les sas alvéolaires... tous moiens qui ne per-

ettent pas de garantir une parfaite riaularité car appliqués à un ratériau insuffisarment fluide. La technique selon l'invention, qui est basée sur l'utilisation d'une nappe de fibres, permet au contraire une bonne régularité. Les moyens mis en oeuvre pour former les nappes de fibres sont à l'heure actuelle bien maitrisés, de sorte que l'on sait préparer des nappes présentant une très grande régularité notanment en ce qui concerne la masse de fibres par unité de surface, ou ce qui est équivalent, par unité de longueur de cette nappe. Partant d'une nappe

régulière, l'acheminement à vitesse constante dans les moyens de forma-

tion des flocons permet de garantir une très grande régularité de débit

des flocons.

Cette régularité de la technique selon l'invention dans l'alimentation en flocons est très appréciable lorsque l'on reconstitue un élément isolant requérant des quantités déterminées de fibres. Pour

certaines applications, cette régularité est même indispensable.

Parmi ces applications, l'invention vise particulièrement la

production d'éléments de construction préfabriqués associant à un sup-

port rigide, tel que des panneaux ou caissons, un revêtement régulier

d'un matériau isolant.

Un type particulières nt développ d'éléments de cette sorte

est constitué par des caissons en forme d'auge coprenant un ou plu-

sieurs ccpartiments, utilises corme éléments préfabriqués pour former

les chevrons de toiture. Ces caissons sont constitués, le plus usuelle-

ment, d'un panneau en particales de bois agglonré formant le fond du caisson et d'au moins deux chevrons fixés sur le panneau de fond. Le atériau isolant est disposé entre les chevrons. Les dirmensions et les ca ences de production industrielles de ces éléments sont telles que la

rise en place d'une banie de feutre isolant préconstituée est probléma-

tinue. Pour cette raison, à l'heure actuelle, le choix du matériau iso-

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lant utilisé s'est porté vers des coeposés du type mousses synthétiques notacment des mrousses de polyuréthane qui sont constituées à même le caisson par injection d'un mélange qui s'expanse et se stabilise sous forme d'une couche régulière adhérant fortement au support. La relative facilité de mise en oeuvre de ces matériaux a pour contrepartie notam-

ment un ccût élevé en comparaison de celui des matériaux isolants à ba-

se de fibres minérales.

Les nouvelles techniques selon l'invention permettent de re-

constituer des couches isolantes dons des conditions qui se prêtent

particulièrement bien à la production de tels éléments, encore conve-

nait-il de maitriser la technique de reconstitution de cet isolant à

partir des flocons.

En effet, comme indiqué préc&demnent, les modes d'utilisation traditionnels de particules fibreuses isolantes consistaient à répandre ces particules sur la surface à isoler ou à remplir des parois creuses, l'acheminement des particules au point d'utilisation étant réalisé au moyen d'un puissant courant gazeux ordinairement le même ayant servi à expanser les particules comprimées. Dans ces conditions, il est mal aisé de contenir ces particules dans les caissons que l'on souhaite

garnir d'une couche isolante.

En constituant les flocons selon l'invention sans avoir re-

cours à un courant gazeux, le remplissage des caissons peut s'effectuer par simple gravité. Les flocons sont formés dans le dispositif qui les détache de la nappe fibreuse, irmmédiatement au-dessus de l'ensemble de

remplissage des caissons.

Avantageusement, on fait en sorte que les caissons à remplir

circulent de façon continue sous l'alimentation en flocons et l'on ac-

corde les vitesses de défilement des caissons et celle de la nappe fi-

breuse dont sont tirés les flocons. De cette façon, le débit de flocons

se trouve ajusté avec précision au rythme de fabrication des caissons.

On garantit ainsi une grande régularité de remplissage et des proprié-

tés isolantes bien déterminées.

Dans ce type d'application, la reconstitution de la couche isolante irplique l'utilisation d'uin liant carpable de fixer les flocons les uns aux autres. Il est préférable, lorsque ce liant est déposé sur les fibres sous forme liquide, de procéder le plus loin possible sur le trajet suivi par les flocons pour éviter tout risque d'encrassement par

collage prématuré des flocons sur les parois canalisant leur flux.

L'application du liant ou encollage s'effectue donc aussi près que pos-

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sible de l'endroit o sont collectés les flocons.

Pour l'exemple d'application envisagé, ceci correspond à une

position située iMMdiateent au-dessus des caissons à garnir. Pour ob-

tenir une enduction relativement régulière tout en évitant de perturber le flux de flocons, on utilise avantageusement des pulvérisateurs non pneumatiques. L'invention est décrite dans ce qui suit, de façon plus détaillée, en faisant référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique présentant, en coupe, une installation pour la formation régulière de flocons à partir d'une nappe conperL_'e et la reconstitution d'un isolant à partir de ces flocons, - la figure 2 montre schématiquement, en perspective, des moyens de découpe de la nappe de fibres comprimées, - la figure 3 présente schématiquement, en perspective, un dispositif de formation des flocons selon l'invention,

- la figure 4 présente schématiquement un autre mode de for-

mation des flocons selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique, en perspective, de la

base de l'ensemble de la figure 1.

Dans, le mode représenté à la figure 1, le matériau fibreux utilisé est sous forme d'un rouleau 1 qui peut être très comprimé. Le

rouleau 1 est placé dans un dévidoir non représenté.

La nappe de fibres 2 extraite du rouleau 1 est acheminée vers

l'ensemble de formation des flocons au moyen d'un convoyeur 3.

Les différentes couches de la nappe formant le rouleau étant

très fortement comprimées les unes sur les autres, les fibres des cou-

ches contiauës ont tendance à s'enchevêtrer. Une certaine traction est nécessaire pour détacher la nappe du rouleau. C'est pour cette raison qu'il est préférable de constituer ces rouleaux à partir de feutres

ayant reçu un liant qui confère une certaine cohesion à la nappe.

Cependant, la cohésion nécessaire à ce stade est relativement limitée

et, par suite, la teneur en liant du feutre initial peut être sensible-

ment inférieure à celle des isolants utilisés directement sous forme de

nappes ou matelas (sans passer par la formation de flocons).

Pour détacher la nappe 2 du rouleau 1, on soumet par exemple

celui-ci à une intense aspiration locale. Ceci peut être obtenu en dis-

posant un caisson d'aspiration immédiatement sous le convoyeur 3.

L'ensemble de formation des flocons désigné globalement par 4

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est constitué principalement d'un dispositif du type représenté à la figure 3. Celui-ci corporte un ensemble de fléaux 31 rotatifs articulés

sur un arbre 32. Ce dispositif comprend une grille 33 entre les bar-

reaux de laquelle les fléaux 31 peuvent tourner librement. Le disposi-

-5. tif comprend un ou plusieurs ensembles de fléaux. Dans cette

disposition, les flocons détachés de la nappe sont immédiatement éva-

cues.

Pour les raisons indiquées precédement il est en effet im-

portant, pour la qualité des flocons, de restreindre le temps de séjour

du matériau fibreux dans ce dispositif qui opère un traitement vigou-

reux. Les caractéristiques dimensionnelles de la grille et des fléaux permettent de fixer les dimensions des flocons à la sortie de ce dispositif. Les fléaux 31, en frappant le matériau fibreux, en arrachent

les flocons qui le constituent. Lorsque la cohésion de la nappe de fi-

bres est relativement forte, par exemple lorsqu'une forte teneur en

liant solidarise les mnches entre elles, ou encore lorsqu'un enchevê-

trement poussé des fibres rend la séparation des flocons plus délicate on peut associer au traitement un dispositif 5 tel que représenté à la

figure 2.

Le dispositif de la figure 2 a pour fonction de réduire la nappe fibreuse 2 en éléments de petites dimensions, facilitant l'opération ultérieure de séparation des flocons dont il est question ci-dessus. L'utilisation d'un tel dispositif permet de maintenir un

* temps de traitement extrêmement bref.

Dans le mode représenté, la nappe 2 est découpée en bandes transversales 6 (par rapport au déroulement de la bande). Cette découpe est obtenue en faisant passer la nappe de fibres 2 entre un cylindre 21

muni de couteaux 22 et un contre-cylindre 23 sur lequel la nappe de fi-

bres est repoussée par les couteaux.

La largeur des bandes 6 est déterminée par la distance sépa-

rant deux couteaux successifs du cylindre 21. Cette largeur est choisie

en fonction de la dimension des flocons à produire. Elle n'est pas in-

férieure à celle des flocorns et se situe de préférence entre 2 et 5

fois cette dimension.

L'op cération de découpe conduite de cette façon n'altère pas les propriétés des flocons qui sont ensuite détaclhés comme le ferait un broyage prolongé. Si une proportion limitée de fibres est ainsi brisée,

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homogeneite de texture n'est pas nodifiée par cette decoupe.

A titre indicatif, on a utilisé par exenple selon l'invention une nappe de fibres ccnprimée à 200 kg/m3 et de 1,20 m de large. La nappe déroulée a une épaisseur de 30 rn environ. Elle est passée entre le cylindre portecouteaux 21 et le contre-cylindre 23.

Les lares des couteaux ont une hauteur de 15 mn et sont espa-

cées de 40 mm les unes des autres.

Les lames sont disposées suivant les genératrices du cylindre

ou légèrement inclinées par rapport ' celles-ci.

Il est intéressant de remarquer que les lares n'ont pas une

hauteur suffisante pour secticr-er la nappe sur toute son épaisseur.

Autrement dit, les lames ne viernnent pas au contact du contre-cylindre

23. Néanroins la pression exercée sur la rnappe par la lame et la défor-

mation locale entrainent une rupture complète de chaque bande.

Les éléments de feutres découpés en bandes sont repris par les fléaux 31 disposés par groupes de quatre sur l'arbre 32. Chaque groupe de fléaux est distant de 80 mm du groupe voisin. Les fléaux ont

une longueur d'environ 150 mn. Les barreaux de la grille 33 sont dis-

tants les uns des autres de 50 nm.

La vitesse de rotation des fléaux est maintenue dans l'exem-

ple considéré à 1500 tours/minute.

La nappe fibreuse 2 est introduite dans le dispositif qui

vient d'être décrit à raison de 500 kg/h environ.

De cette façon, on récupère des flocons fibreux homogènes

dont la tasse volumique est de l'ordre de 30 kg/m3 et dont les dimen-

sions sont d'environ 15 à 20 nm.

Le cas échéant les flocons formés selon l'invention sont soumis à un traitement qui perme.t d'ajuster leur nmasse volumique aux

exigences correpondant à l'utilisation projetée. Le traitement préce-

de nment décrit, s'il permet d'individualiser les flocons, ne suffit pas toujours à leur conférer la "légèreté" souhaitée. En d'autres termes

ces flocons bien homogènes n'ont pas toujours repris une masse volumi-

aue voisine de celle de la nappe de fibres avant son conditionnerent.

Pour accentuer la reprise de volume de ces flocons, il est possible bienentendu de mettre en oeuvre des moyens pneumatiques tels que ceux faisant l'objet des techniqaes traditionnelles d'application des particules fibreuses. Selon l'invention, lorsqu'un transport des flocons n'est pas nécessaire, on préfère cependant avoir recours à des Moyens mncaniques qui permettent de faire 1 'économie de la séparation

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ultérieure gaz/flocons.

Pour éviter toute discontinuité dans le cheminement des flo-

cons qui serait génératrice d'une difficulté dans le maitien d'une cir-

culation hcrogène régulière, ce traitement est effectué directement sur les flocons au cours de leur chute à la sortie du dispositif de forma-

tion de ces flocons.

Un rmode avantageux selon l'invention consiste à disposer un ersetable 8 portant des fouets rotatifs formés de fils d'acier souples

balayant toute la section de la canalisation 9 conduisant les flocons.

Ces fouets tournant à vitesse élevée, en heurtant les flocons,

favorisent le relacheient des contraintes irposées lors de la compres-

sion au conditior.nement.

Pour éviter l'accumulation de particules sur le bras 10 transmettant le mouvement aux fouets 11, il est préférable de disposer

ces derniers imrédiatement en axmont du bras 10. Eventuellement plu-

sieurs groupes de fouets peuvent être disposes sur le trajet des f o-

cons. Il est possible en particulier, avec le meme ensemble moteur 12 et un âmme bras 10, d'animer un groupe de fouets en amont du bras 10 et

un second groupe situé en aval de ce même bras.

Dans ce dernier cas, pour garder tout l'effet de l'impact sur

les flocons, il est préférable de faire tourner les fouets en sens in-

verse l'un de l'autre.

En effectuant ce traitement par exemple à l'aide de deux brins de 3 mm de diamètre tournant à 5000 t/min sur les flocons formes dans les conditions décrites précédemment, on obtient un produit dont

la masse volumique se situe à environ 5 kg/m3. Autrement dit l'allège-

ment par ces moyens nmécaniques permet de réduire de façon considérable

la masse volumique.

Un autre mode de formation des flocons selon l'invention est

représenté à la figure 4.

Le dispositif utilisé pour cette formation est constitué

d'une série de brosses rotatives associées par paires 40-41.

Ces brosses sont munies de brins semi-rigides par exemple en matériau synthétique relativement dur pour supporter, pendant un tenmps acceptable, l'abrasion au contact des fibres. On peut, par exemple, utiliser des brins en polyaride dont la section est de l'ordre de 1 à 2 2. La disposition des brins sur l'arbre qui les porte 42-43 est

avantaceusenent en hélice ou en disques, la distance séparant deux dis-

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ques consécutifs ou le pas de l'hélice étant de préférence inférieur à

4 fois la dimension des flocons à détacher.

Les brosses d'une même paire sont disposées, de préférence, de sorte que les brins soient tangents ou se croisent sur une faible longueur. Cette dernière disposition est préférée lorsque les brins sont disposés en "disques" et que les disques d'une brosse sont décalés

par rapport à ceux de la brosse correspondante qui lui fait face.

La nappe de fibres est passée entre les brosses 40 et 41 ani-

rrme d'un mouvement indiqué par des flèches sur la figure. Le sens de

rotation est tel que la nappe est tirée entre les deux brosses.

Le dispositif corporte au moins deux paires de brosses qui

happent successivement la nappe et en détachent les flocons.

En règle générale, l'ensemble ne comporte pas plus de quatre paires de brosses. Leur nombre est bien entendu fonction de la vigueur du traitement d'arrachage des flocons et de l'épaisseur de la nappe traitée.

Il est préf&rable de disposer les paires de brosses successi-

ves de telle sorte que leurs brins se croisent sur une fraction impor-

tante de leur longueur.

Ceci peut être obtenu aussi bien avec des brosses en hélice que sous forme de disque. Cette disposition favorise un auto-nettoyage des brosses les unes par les autres, les fibres susceptibles de rester accrochées à une brosse étant automatiquement "extraites" par la brosse précédente ou suivante avec laquelle elle croise ses brins. Pour cela, il va de soi que toutes les brosses superposées doivent tourner dans le

même sens.

Entre chaque paire de brosses, on peut aussi avantageusement disposer un élément faisant office de peigne permettant de détacher les

fibres qui pourraient rester accrochées aux brosses.

Un peigne 44 est représenté schématiquement sorti du disposi-

tif de la figure 4. Il est constitué d'une barre fixe 45 portant une multiplicité de dents 46. En position de fonctionnement, ce peigne est situé par exemple dans l'espace défini par les quatre brosses 40-41,

48-49.

L'ensemble présenté à la figure 4, utilisé dans les condi-

tions de l'exemple précédent, a permis la préparation de flocons fi-

breux très homogènes et la constitution d'un matelas isolant à partir

de ces flocons, dont la masse volumique était d'environ 15 kg/m3.

La vitesse d'introduction de la nappe 2 dans le dispositif

25916Z'1

- 14 -

détermine dans tous les cas le débit des flocons produits. La modifica-

tion de cette vitesse permet donc de faire varier ce débit, mais sur-

tout une vitesse d'introduction constante permret d'avoir un débit de fibres très stable. Cette propriété est utilisée pour la reconstitution des matelas isolants. Une application de cette technique est présentée à la figure 1. Les flocons, qui ont été préparés coame indiqué précédemment, tao-e

bent par la conduite 9 dans une hotte 13 disposée au-dessus d'un con-

voyeur 14 sur lequel circulent des éléments de construction en forme

d'auge.

La configuration de la hotte 13 est fonction de la distribu-

tion des flocons que l'on veut réaliser. Dans le cas représenté, la largeur de la hotte est celle de l'élément 15 qui doit être rempli de fibres. Les flancs 16 de la hotte sont ajustés de façon à venir le long

des montants latéraux 17 de l'élément et sur leur face située à l'inté-

rieur de l'auge de telle sorte que les flocons sont dans leur totalité

conduits dans l'élément 15.

Côté amont dans le sens de la progression des éléments 15, la hotte présente une ouverture suffisante au-dessus du convoyeur pour

laisser passer les éléments_ C^té aval la hotte est fermée par une pa-

roi 19 et un rouleau 18 mobile, dont la vitesse périphérique correspond

a celle de passage des éléments 15.

Le rouleau 18 est disposé de façon à affleurer la partie su-

périeure des montants 17.

A l'intérieur de la hotte se trouvent des moyens de

pulvérisation, tels qu'indiqués en 7, pour appliquer notamment une com-

position de liant.

Le fonctionnement dans cette partie de l'installation de la

figure 1 est le suivant.

Sous leur propre poids, les flocons tombent dans l'élément 15. Ils sont maintenus dans leur chute par les flancs 16. Il est en effet nécessaire de bien les canaliser en raison de leur légèreté et aussi, le cas échéant, de l'effet de centrifugation qui peut résulter

du nmouvement des fouets 11.

Il est également nécessaire de maintenir les flocons dans la mesure o, sous l'effet de leur poids, ils se déposent en une masse

très ltgère et qu'il convient de tasser. Cette masse, avant ce tasse-

ment réalisé au moyen du rouleau 18, se présente sur une épaisseur exe-

dant la hauteur des montants 17. Il convient donc de la contenir.

- 15 -

L'absence de transport pneumatique des flocrns favorise un dépôt non turbulent. Il convient, pour ne pas perturber ce dépôt, de

procéder à 1'encollage avec des pulvérisateurs non pneumatiques.

Pour éviter tout risque d'encrassement de la canalisation conduisant les flocons, la pulvérisation du liant est effectuée à proximité immrédiate de l'éla.ment 15 et de préférence en partie sur cet élement. On pulvérise par exemple au tooyen d'une première buse 7 le fond de l'él1vent 15 pour y faire adhérer les flocons qui sont à son contact. Cette pulvérisation est faite dès l'entrée de l'élément dans la hotte. Une ou plusieurs autres buses de pulvérisation, disposées en

divers points de la hotte, dirigées de préférence également vers l'éle-

ment 15, revêtent les flocons qui s'y déposent au fur et à mesure de ce dépôt. La couche de fibres enduites formée sur l'élément est tassée par passage sous le rouleau 18 de telle manière que la couche isolante

affleure au niveau des montants 17.

Dans l'encollage des fibres on utilise avantageusement une

composition autoréticulante, de sorte que les panneaux revêtus ne n-

cessitent pas de traiterent ultérieur.

Le liant introduit peut aussi être appliqué sous forme solide.

Dans ce cas, on disperse une poudre fine sur les flocons. Pour obtenir une excellente dispersion il est avantageux d'introduire la poudre en

amont ou au niveau du dispositif 4 de formation des flocons, ce qui as-

sure une bonne pénétration de la masse fibreuse sans risquer d'encras-

ser le dispositif.

Le cas échéant, un film peut être aussi déposé sur l'élément

pour recouvrir la couche de fibres.

L'ensemble présenté précédenment fonctionne de façon continue.

Les éléments 15 sont mis bout à bout et tous les flocons sont normale-

ment recueillis. Pour les discontinuités éventuelles et les mises en route et arrêts, un caisson de récupération 20 est disposé en regard de

la hotte. Les fibres non utilisées sont rassemblées et peuvent être re-

cyclees le cas échnant.

La description qui précède est faite en rapport avec un élé-

ment 15 ne coeportant qu'un seul ccpartiment longitudinal. En pratique de tels él]éents cc,?rerzent 2 ou 3 ccreartiments. Il va de soi qaue

plusieurs ensebles peuvent être disposés côte à côte pour remplir si-

multanenent chacmun de ces compartiments.

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Dans ce but, un rc.ileau de nappe fibreuse ccmprirée peut être divisé longitudinalement en autant de bandes partielles qu'il y a de compartiments à remplir. La découpe longitudinale, par exeaple au moyen de scies circulaires traditionnelles, permet en outre de répartir la quantité de fibres dirigée vers chaque compartient en fonction des di- mensions transversales respectives de ces compartiments. Il suffit pour cela de former des bandes dont la largeur est proportionnelle à celle

du compartiment à remplir.

Il est aussi possible d'alimenter chacun des ensembles dis-

tincts à partir de rouleaux sépares.

A titre d'exemple, des &éléments 15 cocprerant deux coparti-

ments de 500 mm de largeur ont été revêtus d'un feutre reconstitué sui-

vant l'invention.

L'alimentation était assurée au mtoyen de rouleaux de 50 kg

corprirs à 300 kg/mn3, formant une nappe de 1,20 mi de large.

Cette nappe était divisée en deux parties égales dirigées

vers deux dispositifs du type représenté à la figure 1 placés en paral-

lèle.

L'alimentation était faite à raison de 500 kg/h. -

On a formé ainsi un revêtement isolant de 90 mm d'épaisseur et de masse volumique égale environ à 15 kg/m3 après calandrage par le

rouleau 18.

Les mesures effectuées ont montré une excellente régularité

de la couche isolante ainsi reconstituée.

Des mesures de résistance thermrique des couches isolantes ob-

tenues de la façon décrite précédeximent et en utilisant la laine souf-

flée de façon traditionnelle par des rmoyers pneumatiques, permettent de mettre en évidence les avantages de l'invention. Dans les deux cas, les matériaux fibreux d'origine sont les avmes mais le traitement ultérieur,

notarment la formation des flocons diffère.

Ainsi, la conductivité thermique d'une couche isolante re-

constituée de 90 mm d'épaisseur et de 15 kg/m3 de masse volumique pré-

sente, selon l'invention, une conductivité thermique de 40 in/m K. Une coichie anralocue constituée avec de la laine soufflée a une conductivité

de 48 rP*/m K.

La couche isolante selon l'invention est donc sensiblement plus performante pour la rême irasse fibreuse répartie sur la même épaisseur. Ceci traduit l'amélioration de l'hcmogénéité des isolants

ainsi constitués.

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Cette même amélioraticn peut aussi s'exprimer de façon diffé-

rente. Ainsi, pour obtenir la même conductivité thermique (sous la même

épaisseur de 90 mm) de 40 nW/m K, il faut constituer une couche isolan-

te de laine soufflée traditionnelle dont la masse volumiqae est d'envi-

ron 25 kg/nm3 (au lieu de 15 kg/m3 selon l'invention).

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Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Proc&dk de formation de couches isolantes à partir de f lo-

cons fibreux dans lequel les flocons sont produits à partir d'une nappe (2) coeprimne, par opération de type cardage d6tachant les flocons, lesquels sont immédiatement évacués hors de moyens de cardage (4) et

sont mis en oeuvre.

2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le cardage de la nappe comprimée (2) est effectué au moyen de paires (40-41, 48-49)

de brosses contra-rotatives entre lesquelles la nappe est introduite.

3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel l'action des

brosses contra-rotatives (40-41, 48-49) est complétée par celle de pei-

gnes (44) disposés entre des paires de brosses successives.

4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le cardage de

la nappe est effectué au toyen d'un dispositif (4) constitué d'un en-

semble de fléaux rotatifs (31) qui battent la nappe pour en détacher

les flocons.

5. Procédé selon la revendication 4 dans lequel la nappe (2)

est préalablement découpée en bandes (6) dont les dimensions transver-

sales sont au plus égales à 5 fois celles des flocons à préparer.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans

lequel la masse volumique de la nappe (2) comprinée utilisée pour pro-

duire les flocons est supérieure à 150 kg/m3.

7. Procèd& selon l'une des revendications précédentes dans

lequel les flocons formés sont soumis dans leur cheminement, sous l'ef-

fet de la gravité, à l'action d'un fouet (11) qui relache les contrain-

tes de ccipression résiduelles éventuellement présentes dans ces flocons.

8. Utilisation des flocons produits par le procédé selon

1 'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle les flo-

cons acheminés par simple gravité se déposent sur un élément support

(15) sur lequel ils reconstituent une couche isolante.

9. Utilisation des flocons selon la revendication 8 dans la-

quelle les flocons se déposent dans un caisson (15) en forme d'auge passant à vitesse constante dans une hotte (13) recevant les flocons qui viennent d'être fornms, la couche de flocons déposée étant égalisée

et tassée par un rouleau (18) disposé à la sortie de la hotte.

10. Utilisation selon la revendication 9 dans laquelle les flocons déposés sur l'élément en formoe d'auge sont enduits d'un liant

au toyen de pulvérisateurs (7) non pneumatiques.

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11. Utilisation selon la revendication 10 dc-s laquelle l'en-

duction des fibres est effectuée au moyen d'un liant autoréticulant.