FR2763264A1 - Encapsulation of contaminants on or comprising friable fibrous substrate - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention décrit un procédé de fixation ou d'imprégnation d'un support fibreux de mauvaise tenue mécanique, ce qui est le cas par exemple de flocage de fibres d'amiante, de laine de roche, de laitier ou de verre, de fibres synthétiques (aramides, polyester, etc...) ou textiles, de fibres végétales (cellulose ou autre), ou de panneaux de matériaux isolants composés à partir de telles fibres. La mauvaise tenue mécanique de ces supports et les conditions d'environnement (variations de température, d'humidité, ventilations, etc...) ou les sollicitations mécaniques diverses (chocs, interventions d'entretien, etc...) créent un empoussiérement de l'air ambiant par détachement des fibres qui restent en suspension dans l'air, créant dans certaines conditions d'importantes nuisances. Selon la nature des fibres , cet empoussiérement peut être très dommageable pour la santé (cas des fibres d'amiante, de verre, de laine de roche par exemple), ou crée des nuisances incompatibles avec l'activité exercée dans les locaux exposés à cet empoussiérement (cas de l'industrie électronique, des laboratoires médicaux ou pharmaceutiques, des hôpitaux, des industries alimentaires, etc..). La structure très inégale des supports floqués par exemple piège en outre la poussière ambiante, poussière impossible à éliminer, une pression mécanique exercée par le nettoyage -même très faible- dégradant le flocage, et qui, par conséquent, ne fait que s'accumuler sur ces supports. II arrive également que des fibres ou particules contaminantes -toxiques ou autres (radioactives par exemple)- aient contaminé un support (murs, plafonds ou sol d'un local). II est dans un tel cas également nécessaire de neutraliser le risque causé par ces fibres ou particules toxiques en les fixant au support et en les rendant inertes. The present invention describes a method of fixing or impregnating a fibrous support of poor mechanical strength, which is the case for example of flocking asbestos fibers, rock wool, slag or glass, fibers synthetic (aramids, polyester, etc.) or textiles, vegetable fibers (cellulose or other), or panels of insulating materials made from such fibers. The poor mechanical strength of these supports and the environmental conditions (variations in temperature, humidity, ventilation, etc.) or various mechanical stresses (shocks, maintenance interventions, etc.) create dust. ambient air by detaching the fibers which remain in suspension in the air, creating in certain conditions significant nuisances. Depending on the nature of the fibers, this dusting can be very damaging to health (case of asbestos fibers, glass, rock wool for example), or creates nuisances incompatible with the activity carried out in the premises exposed to this dust (case of the electronics industry, medical or pharmaceutical laboratories, hospitals, food industries, etc.). The very uneven structure of the flocked supports, for example, also traps ambient dust, dust which cannot be eliminated, a mechanical pressure exerted by cleaning - even very weak - degrading flocking, and which consequently only accumulates on these supports. It also happens that contaminating fibers or particles - toxic or other (radioactive for example) - have contaminated a support (walls, ceilings or floor of a room). In such a case, it is also necessary to neutralize the risk caused by these toxic fibers or particles by fixing them to the support and making them inert.
Actuellement, dans le cas où un support fibreux présente un risque d'ordre sanitaire ou autre (ce qui se mesure par le taux d'empoussièrement de l'air ambiant), plusieurs solutions techniques sont envisagées et mises en oeuvre
- dépose du support fibreux (déflocage par moyens mécaniques, principalement grattage).Currently, in the case where a fibrous support presents a health or other risk (which is measured by the dustiness rate of the ambient air), several technical solutions are envisaged and implemented
- removal of the fibrous support (deflocculation by mechanical means, mainly scraping).
Ce traitement préalable est suivi ensuite par la pose ou la projection d'un nouveau flocage, sensé être moins polluant ou toxique.This preliminary treatment is then followed by the installation or projection of a new flocking, supposed to be less polluting or toxic.
- encoffrement du support par réalisation d'une double enveloppe confinant le support fibreux qui se détache dans le volume confiné. - Enclosure of the support by making a double envelope confining the fibrous support which detaches in the confined volume.
- fixation des fibres des flocages ou du support fibreux par projection d'un film de peinture ou résine qui, après durcissement ou séchage, "collent " les fibres pour empêcher qu'elles se détachent. - fixing the flock fibers or the fibrous support by spraying a paint or resin film which, after hardening or drying, "sticks" the fibers to prevent them from coming off.
- Imprégnation du support avec une résine de très faible viscosité qui, après durcissement, consolide mécaniquement le flocage. - Impregnation of the support with a resin of very low viscosity which, after hardening, mechanically consolidates the flocking.
Ces divers traitements d'un flocage ou d'un support fibreux pour le rendre inerte présentent tous l'inconvénient majeur d'être dommageable à la bonne tenue du flocage ou support fibreux, créant une pollution par empoussiérement importante, ce qui nécessite la mise en confinement des locaux lors de l'intervention, afin d'éviter la contamination de l'air ambiant par les particules fibreuses détachées.These various treatments of a flocking or a fibrous support to make it inert all have the major drawback of being detrimental to the good performance of the flocking or fibrous support, creating significant dust pollution, which requires setting up containment of the premises during the intervention, in order to avoid contamination of the ambient air by loose fibrous particles.
L'invention décrite permet de stabiliser un support fibreux ou pollué par des fibres ou des particules toxiques ou nocives, sans nécessité de mise en confinement des locaux et sans perturber les activités exercées dans les bâtiments, tout en supprimant toutes les nuisances causées par les empoussiérements de fibres ou particules toxiques. Le procédé consiste à projeter sur le support fibreux un film d'une résine durcissable à froid par un procédé de projection électrostatique. La dépose des particules sur le support n'est pas entraînée par un flux d'air comme c'est le cas des techniques de pulvérisation de peinture classique (cas de pulvérisation par air mix) ou n'exerce pas de pression importante sur le support comme c'est le cas lorsque la pulvérisation est faite en airless. En effet, ces deux modes d'application d'un film exercent sur un support fragile et friable des perturbations importantes propres à dégrader fortement le support, en relarguant une quantité de fibres dans l'air ambiant et accentuant ainsi de manière insupportable la pollution. Le procédé de dépose électrostatique d'un film de résine se fait à basse pression par pulvérisation par un bol toumant à grande vitesse (30 à 50 000 trlmn) relié à un générateur électrostatique à haut voltage (100 000 volts par exemple). Cette projection crée un nuage de particules chargées électriquement qui se dépose sur le support fibreux par effet d'attraction électrique en suivant les lignes de champ défini par le nuage de particules et le support relié à la terre. Les particules ainsi pulvérisées se déposent sur le support sans exercer la moindre pression propre à altérer sa tenue. II n'y a donc pas de risque de création d'empoussièrement lors du processus de mise en oeuvre, ce qui ne nécessite plus le confinement préalable des locaux. The invention described makes it possible to stabilize a fibrous support or polluted by toxic or harmful fibers or particles, without the need for confinement of the premises and without disturbing the activities carried out in the buildings, while eliminating all the nuisances caused by dusting. toxic fibers or particles. The method consists in projecting onto the fibrous support a film of a cold hardenable resin by an electrostatic spraying process. The deposition of particles on the support is not entrained by an air flow as is the case with conventional paint spraying techniques (case of air mix spraying) or does not exert significant pressure on the support as is the case when the spraying is done with airless. Indeed, these two modes of application of a film exert on a fragile and friable support significant disturbances capable of greatly degrading the support, by releasing an amount of fibers in the ambient air and thus unbearably accentuating the pollution. The process of electrostatic depositing of a resin film is done at low pressure by spraying by a rotating bowl at high speed (30 to 50,000 rpm) connected to a high voltage electrostatic generator (100,000 volts for example). This projection creates a cloud of electrically charged particles which is deposited on the fibrous support by electric attraction effect following the field lines defined by the particle cloud and the support connected to the earth. The particles thus sprayed are deposited on the support without exerting the slightest pressure capable of altering its behavior. There is therefore no risk of creating dust during the implementation process, which no longer requires prior containment of the premises.
Ce procédé d'inertage par encapsulage d'un support fibreux renforce tout à la fois la tenue mécanique superficielle du support, évite tout risque ultérieur d'empoussièrement, et permet le nettoyage du support afin d'éliminer toute accumulation de poussière par exemple. Le procédé permet aussi bien le traitement des sols, des parois et des plafonds. II permet également le traitement des structures plus ou moins complexes telles que fers U, en I, gaines et canalisations, etc..., la projection électrostatique permettant la dépose d'un film continu et fermé sur de telles surfaces parfois difficilement accessibles par d'autres procédés.This inerting process by encapsulating a fibrous support simultaneously reinforces the surface mechanical strength of the support, avoids any subsequent risk of dusting, and allows the cleaning of the support in order to eliminate any accumulation of dust for example. The process also allows the treatment of floors, walls and ceilings. It also allows the treatment of more or less complex structures such as U-irons, I-irons, sheaths and conduits, etc., the electrostatic projection allowing the deposition of a continuous and closed film on such surfaces sometimes difficult to access by means of d other processes.
Dans les configurations classiques des procédés de projection électrostatique des peintures, les peintures sont pulvérisées par éclatement dans une buse de pistolet ou par éclatement par centrifugation d'un bol tournant à grande vitesse (plus de 1 000 tours/mn). Le mouvement des particules est commandé par les lignes du champ électrique créé, mais souvent un flux d'air à débit réglable est créé volontairement pour diriger le nuage de particules vers le support. Ce flux d'air est issu d'une couronne perçée de trous située à l'arrière du bol tournant. Pour l'application envisagée du traitement de supports fibreux à faible tenue mécanique, il est indispensable de ne pas perturber le support très friable par des turbulences causées par des flux d'air, aussi faibles soient-ils. C'est la raison pour laquelle on optera de préférence pour la configuration suivante de l'équipement de projection électrostatique
- pulvérisation par bol toumant ou disque (ne nécessite pas de pression pour l'éclatement comme pour les buses de pulvérisation).In the conventional configurations of the electrostatic spraying of paints, the paints are sprayed by bursting in a gun nozzle or by bursting by centrifugation of a rotating bowl at high speed (more than 1000 revolutions / min). The movement of the particles is controlled by the lines of the electric field created, but often an air flow with adjustable flow is created voluntarily to direct the cloud of particles towards the support. This air flow comes from a ring pierced with holes located at the back of the rotating bowl. For the envisaged application of the treatment of fibrous supports with low mechanical strength, it is essential not to disturb the very friable support by turbulence caused by air flows, however weak they may be. This is the reason why we will preferably choose the following configuration of the electrostatic projection equipment.
- spraying by rotating bowl or disc (does not require pressure for bursting as for the spray nozzles).
- suppression du flux d'air accompagnant le déplacement du nuage disposé en couronne derrière le bol ou le disque.Pour éviter une trop grande dispersion du nuage de particules, on optera pour la solution consistant à créer derrière le bol un contre-champ électrique chargé électriquement du même signe que le nuage de particules, repoussant ainsi électriquement le nuage vers le support. Ce contre-champ est réalisé de manière simple en fixant derriére la tête de pulvérisation une couronne en fil de cuivre ou de métal conducteur de 20 à 40 cm de diamètre par exemple, reliée à la tête par un fil. (fig 1). Cette couronne est au même potentiel que le bol toumant, c-å-d. 100 000 volts par exemple, et est chargée du même signe que les particules. Cette couronne exerce donc sur le nuage un champ électrique contribuant à la repousser et le diriger vers le support relié à la terre. - suppression of the air flow accompanying the displacement of the cloud arranged in a crown behind the bowl or the disc. To avoid too great a dispersion of the cloud of particles, we will opt for the solution consisting in creating behind the bowl a charged electric counter-field electrically of the same sign as the particle cloud, thus electrically pushing the cloud towards the support. This counter-field is produced in a simple manner by fixing behind the spray head a crown of copper wire or conductive metal 20 to 40 cm in diameter for example, connected to the head by a wire. (fig 1). This crown has the same potential as the turning bowl, c-å-d. 100,000 volts for example, and is charged with the same sign as the particles. This ring therefore exerts on the cloud an electric field helping to repel it and direct it towards the support connected to the earth.
Dans le cas d'un support insuffisamment conducteur, on peut préalablement le traiter pour le rendre conducteur par pulvérisation électrostatique d'une solution aqueuse laissant après séchage une fine couche monomoléculaire d'un agent chimique conducteur. ce qui est suffisant pour assurer la conduction des charges électriques. In the case of an insufficiently conductive support, it can be treated beforehand to make it conductive by electrostatic spraying of an aqueous solution leaving, after drying, a thin monomolecular layer of a conductive chemical agent. which is sufficient to ensure the conduction of electrical charges.
Dans le cas de supports à formes complexes (trous, cavernes, etc...), I'effet de dépose électrostatique seul ne permettra pas de pénétrer dans les creux ou les trous lorsque ceux-ci sont profonds, les particules se déposant préférentiellement sur les bords. Dans ce cas, l'application de résine se fait en plusieurs passages. La première couche déposée lors du premier passage étant déjà devenue isolante après début de durcissement de la résine, la résine se déposera lors des deuxième ou troisième passages préférentiellement dans les zones non revêtues, car elles sont plus conductrices, et également l'effet du champ répulsif créé par la couronne de cuivre derrière le bol créera un déplacement des particules vers des zones difficilement accessibles grâce au mouvement causé par la force de poussée des particules, I'effet d'attraction du support étant, quant à lui, plus réduit et ne modifiant ainsi que peu ia trajectoire des particules poussées par le contre-champ électrique. II est ainsi possible de déposer le film sur des zones difficilement accessibles. Le même effet de contrechamp électrique permet également la dépose sur des supports moyennement conducteurs, ne nécessitant pas de traitement préalable pour rendre le support conducteur. In the case of supports with complex shapes (holes, caves, etc.), the effect of electrostatic removal alone will not allow it to penetrate into the hollows or holes when these are deep, the particles preferably depositing on edges. In this case, the resin application is made in several passes. The first layer deposited during the first pass having already become insulating after the hardening of the resin has started, the resin will deposit during the second or third pass preferentially in the uncoated areas, because they are more conductive, and also the effect of the field. repellant created by the copper crown behind the bowl will create a displacement of the particles towards hardly accessible zones thanks to the movement caused by the pushing force of the particles, the effect of attraction of the support being, meanwhile, more reduced and does not thus modifying only little ia trajectory of the particles pushed by the electric counter-field. It is thus possible to deposit the film on areas that are difficult to access. The same electric backlighting effect also allows depositing on moderately conductive supports, not requiring any prior treatment to make the support conductive.
II existe cependant des cas où le support est trop fortement dégradé (chocs ayant creusé des trous profonds dans le support fibreux). Dans ce cas, il est possible, après pulvérisation de la résine en une première couche de faible épaisseur, de fixer sur la résine en le collant un feutre non tissé très fin (par exemple de 10 à 50 g/m3. Un tel film nécessite une pression très faible pour le fixer au support. Ce feutre pontera la zone endommagée, et sera collée sur les bords (fig.2). Une fois ce traitement fait sur toutes les zones dégradées, on appliquera ensuite un film de résine de plus forte épaisseur sur la totalité de la surface. On aura ainsi réalisé un film continu sur la totalité du support. Dans le cas d'un support généralement très dégradé , il est ainsi possible par cette technique de coller un feutre non tissé sur la totalité de la surface à protéger. II est également possible par ce principe de confiner des zones inaccessibles, telles que l'arrière de gaines et le plafond situé derrière ces gaines lorsqu'elles sont situées près du plafond et sont très rapprochées les unes des autres (fig.3). However, there are cases where the support is too strongly degraded (shocks having dug deep holes in the fibrous support). In this case, it is possible, after spraying the resin in a first thin layer, to fix on the resin by gluing a very fine nonwoven felt (for example from 10 to 50 g / m 3. Such a film requires a very low pressure to fix it to the support. This felt will bridge the damaged area, and will be glued on the edges (fig.2). Once this treatment is done on all degraded areas, we will then apply a stronger resin film thickness over the entire surface. A continuous film will thus have been produced over the entire support. In the case of a generally very degraded support, it is thus possible by this technique to glue a non-woven felt over the entire It is also possible by this principle to confine inaccessible areas, such as the back of ducts and the ceiling located behind these ducts when they are located near the ceiling and are very close together. from each other (fig. 3).
Dans ce cas, le feutre non tissé est collé sur le film de résine en assurant un pontage des zones non accessibles, confinant ainsi les zones non accessibles.In this case, the nonwoven felt is bonded to the resin film, ensuring a bridging of the non-accessible areas, thus confining the non-accessible areas.
Le procédé décrit permet la mise en oeuvre de tout type de résine ou de peinture projetable électrostatiquement. On utilisera préférentiellement des résines bi-composant polyuréthanes, époxides, phénoliques sans solvant dans le cas où une consolidation mécanique superficielle du support est recherchée. Selon le choix de la résine, solvantée ou non, la fonction du film projeté peut être différente. En effet, on utilisera préférentiellement une résine sans solvant lorsque l'on souhaite déposer un film étanche, fermé, pare-vapeur, éventuellement souple, de forte épaisseur (de 100 microns à 2 mm si nécessaire) pour encapsuler les fibres et les inerter. Dans ce cas d'application, il est également possible de projeter sur le film de résine des agrégats (sable, quartz, etc..), qui peuvent d'ailleurs également être projetés électrostatiquement, qui se scelleront dans le film de résine en le durcissant encore davantage, ou en servant d'interface pour la projection ultérieure d'un enduit épais destiné à protéger mécaniquement le support fibreux, ou à conforter ses qualités de protection au feu par exemple. The described method allows the implementation of any type of resin or electrostatically sprayable paint. Preferably, two-component polyurethane, epoxides, phenolic resins without solvent are used in the case where surface mechanical consolidation of the support is sought. Depending on the choice of resin, solvent or not, the function of the projected film may be different. In fact, a solvent-free resin will preferably be used when it is desired to deposit a waterproof, closed film, vapor barrier, possibly flexible, of great thickness (from 100 microns to 2 mm if necessary) to encapsulate the fibers and inert them. In this case of application, it is also possible to spray on the resin film aggregates (sand, quartz, etc.), which can also be projected electrostatically, which will seal in the resin film by hardening even more, or by serving as an interface for the subsequent projection of a thick coating intended to mechanically protect the fibrous support, or to reinforce its qualities of protection against fire for example.
II est possible également au contraire de projeter électrostatiquement sur un support fibreux des résines fluides à très basses viscosités ou solvantées. Ces résines au contact du support fibreux remonteront par capillarité au coeur du support, ce qui consolidera mécaniquement le support dans sa masse après durcissement de la résine. II est possible ensuite de projeter en finition un film d'encapsulage qui finira de stabiliser et neutraliser le support. Les résines seront également choisies pour leur comportement au feu, et pourront être par exemple du type phénolique,d'acétate de vinyle,d'acrylate de butyle , epoxide, etc... II est également possible par le même principe de projeter d'autres produits que des polymères tels des silicates. On the contrary, it is also possible to electrostatically spray fluid resins with very low viscosities or solvents onto a fibrous support. These resins in contact with the fibrous support will rise by capillarity to the heart of the support, which will mechanically consolidate the support in its mass after hardening of the resin. It is then possible to project a finishing encapsulation film which will end up stabilizing and neutralizing the support. The resins will also be chosen for their fire behavior, and may for example be of the phenolic, vinyl acetate, butyl acrylate, epoxide, etc. type. It is also possible by the same principle to project other products than polymers such as silicates.
Dans le cas où il est nécessaire à la fois de consolider le support fibreux par injection au coeur du support d'une résine, et de le fixer par encapsulage des fibres par un film de résine, il est toutefois préférable de procéder d'abord à l'application d'un film de résine sans solvant épais encapsulant les fibres, et de couvrir toute la surface avec un textile non tissé pour donner une meilleure tenue mécanique superficielle du support. On percera ensuite le tissu en différents points régulièrement espacés (par exemple tous les 30 ou 50 cm) par lesquels on injectera une résine très fluide qui imprégnera le coeur du flocage ou support fibreux. Cette résine très fluide ne risquera pas de s'écouler du support, même pour des applications en plafond, car le film d'encapsulage assurera l'étanchéité du support. In the case where it is necessary both to consolidate the fibrous support by injection into the heart of the support of a resin, and to fix it by encapsulation of the fibers with a resin film, it is however preferable to proceed first the application of a thick solvent-free resin film encapsulating the fibers, and covering the entire surface with a non-woven fabric to give better surface mechanical strength of the support. The fabric is then pierced at various regularly spaced points (for example every 30 or 50 cm) through which a very fluid resin is injected which will permeate the heart of the flocking or fibrous support. This very fluid resin will not run the risk of flowing from the support, even for ceiling applications, since the encapsulation film will seal the support.
Dans le cas où le support fibreux est déposé, il est nécessaire également de fixer les fibres ou particules contaminantes déposées sur le support. Dans un tel cas, il suffit de projeter selon le procédé décrit un film de résine qui, en se déposant sur le support, fixera les fibres ou les produits contaminants, rendant ainsi les supports sains. Le même traitement est applicable en cas de contamination du support par des supports nocifs ou toxiques (cas de contamination d'origine nucléaire, chimique, bactériologique, virus, etc...). In the case where the fibrous support is deposited, it is also necessary to fix the contaminating fibers or particles deposited on the support. In such a case, it suffices to spray according to the process described a resin film which, by depositing on the support, will fix the fibers or the contaminating products, thus making the supports healthy. The same treatment is applicable in the event of contamination of the support by harmful or toxic supports (case of contamination of nuclear, chemical, bacteriological, virus, etc.).
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