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FR2689530A1 - Nouveau produit complexe à base de fibres et de charges, et procédé de fabrication d'un tel nouveau produit. - Google Patents

Nouveau produit complexe à base de fibres et de charges, et procédé de fabrication d'un tel nouveau produit. Download PDF

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FR2689530A1
FR2689530A1 FR9204474A FR9204474A FR2689530A1 FR 2689530 A1 FR2689530 A1 FR 2689530A1 FR 9204474 A FR9204474 A FR 9204474A FR 9204474 A FR9204474 A FR 9204474A FR 2689530 A1 FR2689530 A1 FR 2689530A1
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Abstract

- La présente invention concerne un nouveau produit complexe, caractérisé en ce qu'il se compose d'une structure hétérogène fibrocristalline constituée: . d'une part, d'une pluralité de fibres à surface spécifique développée et à caractère hydrophile, présentant à leur surface une quantité importante de microfibrilles, . et, d'autre part, de cristaux de carbonate de calcium précipité (CCP), organisés essentiellement en amas de granules qui, dans leur majorité, emprisonnent les microfibrilles et sont solidarisés directement à celles-ci par liaison mécanique. - Application au domaine des matériaux de construction et de la papeterie.

Description

NOUVEAU PRODUIT COMPLEXE A BASE DE FIBRES ET DE CHARGES, ET PROCEDE
DE FABRICATION D'UN TEL NOUVEAU PRODUIT
La présente invention concerne Le domaine des produits à base de fibres auxquels il convient d'apporter des charges, généralement minérales, pour leur conférer certaines propriétés
physiques ou encore pour en diminuer le coût de fabrication.
A titre d'exemples, il convient de citer les matériaux entrant, notamment, dans le domaine de la construction et possédant des propriétés d'inaltérabilité, d'inertie, d'ignifugation et qui peuvent être utilisés sous la forme de
panneaux, de plaques, de feuilles, de carreaux ou de briques.
Il convient de citer aussi le domaine de la papeterie pour la production de papiers impression-écriture, de papiers décoratifs, de papiers ignifuges, etc. Le besoin de tels produits s'est déjà fait sentir depuis longtemps et la technique antérieure a connu différents procédés pour les obtenir Il peut être considéré que, principalement, la technique de fabrication consiste à produire une suspension, généralement aqueuse, de fibres partiellement raffinées, dans lesquelles on introduit une charge de produits minéraux finement divisés, tels que du carbonate de calcium présentant, par exemple,
une granulométrie comprise entre 0,5 et 10 micromètres.
Selon une telle technique, le problème à résoudre est celui de la liaison entre les fibres et les charges minérales pour obtenir, après élimination au moins partielle du milieux aqueux, un produit présentant une tenue ou une cohésion en rapport avec les contraintes, généralement mécaniques, supportées lors de l'utilisation. Jusqu'à présent, la seule méthode efficace employée consiste a incorporer dans la suspension un ou des agents de rétention dont la fonction est de lier les charges minérales aux fibres A titre d'exemple, il est courant d'utiliser du polyacrylamide pour établir la liaison entre du carbonate de
calcium et des fibres cellulosiques.
Pour la fonction de liaison, une telle technique peut être considérée comme satisfaisante, bien qu'el Le connaisse une limite dans Le pourcentage d'incorporation des charges En revanche, une telle technique souffre de certains désavantages ou inconvénients dont il serait particulièrement bienvenu de
s'affranchir.
Le premier inconvénient tient au surcoût non négligeab Le de production dû à la présence du ou des agents de rétention qui
sont des produits d'un prix élevé.
Le second inconvénient est dû au fait que le procédé d'égouttage ou d'élimination de la phase aqueuse entraîne une partie non négligeable du ou des agents de rétention, ainsi que des charges minérales, lesquels sont définitivement perdus IL en résulte une perte économique pouvant être qualifiée d'importante, mais aussi et surtout une pollution de L'environnement qui ne peut être combattue que par le recours à
une installation d'épuration des effluents.
L'établissement et l'entretien fonctionnel d'une telle installation accroissent encore négativement le bilan économique
de la production de tels produits.
La présence du ou des agents de rétention est aussi responsable d'une dégradation de l'épair du support dans Le
domaine de la papeterie.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients cidessus en proposant un nouveau produit complexe à base de fibres et de charges, répondant à la recherche de propriétés rappelées ci-avant et pouvant être obtenu sans avoir
recours aux agents de rétention habituellement utilisés.
La présente invention a aussi pour objet de permettre la production d'un produit complexe même fortement chargé, au sens qui est généralement donné à une telle expression, notamment dans le domaine de la papeterie, c'est-à-dire dans lequel la charge
minérale dépasse 50 % en poids de la matière sèche totale.
L'invention a encore pour objet un procédé d'obtention d'un tel nouveau produit complexe à même d'être utilisé pour
différentes applications.
Le nouveau produit complexe selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'une structure hétérogène fibrocristalline, constituée: d'une part, d'une pluralité de fibres à surface spécifique développée et à caractère hydrophile, présentant à leur surface une quantité importante de microfibrilles, ces microfibrilles ayant, préférentiellement, un diamètre inférieur à 5 pim, et, d'autre part, de cristaux de carbonate de calcium précipité (CCP) organisés en amas de granules qui emprisonnent les microfibrilles et qui, dans leur majorité, sont solidarisés
directement à celles-ci par liaison mécanique.
La présente invention concerne, également, un procédé caractérisé en ce qu'il comprend, essentiellement, les étapes suivantes: a) mise en contact, en milieu aqueux et sous agitation modérée, de fibres microfibrillées et d'ions calcium Ca++, b) dilution de la suspension ainsi obtenue jusqu'à une matière sèche de 0,1 à 15 % en poids, de préférence de 2,5 % en poids, c) stabilisation du mélange à une température comprise entre 10 et 50 C, d) mise en oeuvre d'une forte agitation, e) addition d'ions carbonate C 03, f) cristallisation in situ, essentiellement selon une organisation en amas granulaires de cristaux de CCP qui, dans leur majorité, emprisonnent les microfibrilles et sont solidarisés directement à celles-ci par
liaison mécanique.
Diverses autres caractéristiques des objets de
l'invention ressortent de la description détaillée qui suit.
Des exemples de réalisation du nouveau produit complexe
sont donnés en relation avec les représentations annexées.
Les fig 1 à 3 sont des vues au microscope électronique à balayage (MEB), à facteurs de grossissement différents, de la structure d'un produit complexe à partir de fibres cellulosiques
d'eucalyptus, ayant subi un taux de raffinage de 400 SR.
Les fig 4 à 6 sont des vues au MEB semblables du même produit obtenu avec des fibres cellulosiques d'eucalyptus raffinées
à 600 SCHOPPER-RIEGLER (SR).
Les fig 7 à 9 sont des vues au MEB semblables du même produit obtenu avec des fibres cellulosiques d'eucalyptus raffinées
à 95 SR.
Les fig 10 et 11 sont des vues au MEB comparables aux vues 7 à 9 et correspondant à un taux de charge plus élevé en
matière minérale.
Les fig 12 à 14 sont des vues au MEB, à facteurs de grossissement différents, d'un produit complexe à base de fibres
de pin raffinées à 60 SR.
Les fig 15 à 17 sont des vues au MEB, à facteurs de grossissement différents, d'un produit complexe à base de fibres
de hêtre raffinées à 95 SR.
Les fig 18 et 19 sont des vues au MEB à facteurs de grossissement différents, d'un produit complexe à base de fibres synthétiques d'acétate de cellulose Le produit utilisé dans ce
cas présente des microfibrilles par nature.
Les fig 20 à 22 sont des vues au MEB, à facteurs de grossissement différents, d'un produit complexe à base de fibres acryliques. Les fig 23 à 25 sont des vues au MEB, à facteurs de grossissement différents, d'un produit complexe à base de fibres cellulosiques d'origine bactérienne, présentant des microfibrilles
par nature.
Les fig 26 à 28 sont des vues au MEB à facteurs de grossissement différents et supérieurs à ceux mis en oeuvre dans les vues ci-dessus, de granules de cristaux de CCP emprisonnant des
microfibrilles.
Les fig 1 à 3 montrent, sous des grossissements respectivement de 501, 1 850, 5 070, que le nouveau produit complexe selon l'invention se compose d'une structure fibreuse, formée d'un entrelacs de fibres élémentaires 1 à caractère hydrophile, qui présentent, par nature ou par traitement, une certaine surface spécifique Cette dernière est fonction du nombre
de microfibrilles 3 dont est pourvue la surface de chaque fibre 1.
Le traitement, permettant d'obtenir cet ensemble de microfibrilles, est un raffinage (ou fibrillation) consistant à faire passer les fibres entre les plaques ou disques d'un raffineur
selon une procédure classique.
La structure fibreuse présente la particularité de porter des cristaux 2 de carbonate de calcium précipité (CCP), qui sont régulièrement répartis et directement greffés sur les microfibrilles 3, de préférence sans interface ou présence d'un agent de liaison ou de rétention Il est important de noter que ces cristaux sont organisés en amas de granules qui, pour la plupart, emprisonnent les microfibrilles par liaison mécanique
fiable et non labile.
A titre illustratif, la fig 26, à un grossissement de 000 X et les fig 27 et 28 à des grossissements de 51 500 X, montrent des granules de cristaux 2 de CCP liés mécaniquement aux microfibrilles 3 Ces dernières se trouvent ainsi prises dans la
masse des granules.
La structure fine de la liaison granule/microfibrille a pu être déduite par extrapolation, notamment à l'aide du test
décrit ci-après.
Le principe du test repose sur l'évaluation de la quantité de cellulose non hydrolysable, donc supposée prise dans la masse des granules, d'un produit complexe selon l'invention contenant 25 % en poids de cellulose raffinée à 950 SR et 75 % en
poids de CCP.
La méthodologie du test est la suivante: 1 Fabrication d'un produit complexe selon le procédé conforme à
l'invention.
2 Attaque enzymatique exhaustive du produit complexe, hydrolyse enzymatique sélective par des cellulases (CELLUCLAST 1,5 L à 500 UIE/g et NOVOZYM 342 à 500 UIE/g, toutes deux commercialisées par NOVO ENZYMES) de la cellulose à 40 C et
p H 7 pendant 6 jours.
3 Etude du résidu d'hydrolyse enzymatique: a) Taux de cendres à 400 C = 93,8 % en poids sur sec On peut en déduire que le résidu d'hydrolyse comprend environ 5 % de produits non minéraux, b) Analyse des 93,8 % de cendres par la coloration au nitrate de cobalt: la partie minérale du résidu d'hydrolyse est constituée de 100 % de calcite, c) Le résidu d'attaque enzymatique est traité par de l'acide chlorhydrique dilué à p H contrôlé autour de 7 Le ca CL 2 produit est éliminé par ultra-filtration, le rétentat est analysé en chromatographie en phase gazeuse après hydrolyse acide selon la méthode de SAEMAN (TAP Pl 37 ( 8), 336-343) et transformation des monomères obtenus en acétate d'alditol Cette technique d'analyse permet de doser la quantité d'oses neutres présents dans un échantillon On a pu ainsi déterminer que 3 % en poids de la cellulose de départ est inaccessible aux enzymes et se trouve, selon toute vraisemblance, emprisonnée à l'intérieur des granules de CCP, par exemple comme montré
dans les fig 26 à 28.
Une telle organisation diffère de celles de nombreuses charges minérales connues, dont les cristaux forment des flocs de dimensions plus ou moins importantes, lors de leur intégration au réseau fibreux, cette intégration étant réalisée en présence d'agents de rétention Une telle structure ne permet généralement pas d'avoir une rétention solide et durable de la charge sur les
fibres, en raison de sa fragilité.
Le nouveau produit complexe peut se présenter sous différentes formes, telles que: suspension aqueuse représentant un état intermédiaire de transformation ou d'utilisation, pâte à taux d'humidité, par exemple voisin de 60 %, représentant aussi un état intermédiaire de transformation, masse compacte à faible teneur en eau, par exemple voisine de 5 %, et représentant un état intermédiaire de transformation ou définitif d'utilisation, produit élaboré dans lequel le produit complexe est incorporé
après transformation.
La surface spécifique des fibres est supérieure à 3 m 2/g, de préférence à 6 m 2/g et, plus préférentiellement encore,
à 10 m 2/g.
Un procédé pour obtenir le nouveau produit complexe, tel que celui représenté par les fig 1 à 3, consiste à disposer, dans un réacteur approprié, une suspension aqueuse de matières fibreuses à caractère hydrophile, par exemple de fibres
cellulosiques, d'essence eucalyptus raffinées à 40 SCHOPPER-
RIEGLER Une telle suspension, contenant de 0,1 à 30 % en poids de matières sèches en tant que fibres, et de préférence 2,5 % en poids, est introduite dans le réacteur, tout en étant soumise à une faible agitation, à raison de 2 à 60 kg, selon le taux de CCP désiré et qui peut être compris entre 20 et 90 % en poids par rapport au poids tota L en matière sèche du produit comp Lexe On introduit ensuite dans le réacteur 3 kg d'une suspension aqueuse de chaux (hydroxyde de calcium) Ca(OH)2 contenant 10 % en poids de matière sèche La chaux constitue ainsi la source des ions Ca++
qui sont mis en présence des fibres.
Sous agitation lente, le méLange est alors dilué jusqu'à obtention d'une concentration finale de 0,1 à 15 % en poids de matière sèche et, de préférence, de 2,5 % Dès que le mélange est stabilisé à une température comprise entre 10 et 50 o C, et par exemple voisine de 300 C, on met en oeuvre une forte agitation, par un mobile entraîné en rotation, par exemple entre 100 et 3 000 t/mm, et notamment de l'ordre de 500 t/mn, et on introduit du gaz carbonique à un débit de 0,1 à 30 m 3/h/kg d'hydroxyde de ca Lcium et, de préférence, de 15 m 3/h/kg C'est à partir du gaz carbonique indroduit que se forment les ions carbonate C 03
destinés à réagir avec les ions calcium Ca++.
La précipitation débute alors et conduit à la formation de cristaux de carbonate de calcium, qui peut être assimilée à une croissance par greffage ou nucléation directement sur les fibres, permettant d'obtenir un complexe fibres/cristaux de haute
résistance mécanique.
Dans l'exemple choisi, les conditions expérimentales sont propices à la formation de cristaux de forme rhomboédrique En changeant ces conditions, l'obtention de cristaux de forme
sca Lénoédrique est possible.
La réaction se poursuit pendant 5 à 90 minutes et, de préférence, pendant environ 20 minutes au cours desquelles est maintenu un contrôle régulier, d'une part, du p H, voisin de 12 au début de la réaction et chutant à 7 en fin de réaction et, d'autre part, de la température qui est maintenue aux environs de 300 C. La réaction s'arrête lorsque la totalité de la chaux a réagi avec le gaz carbonique, c'est-à-dire lorsque le p H est
stabilisé aux alentours de 7.
Avant la réaction, des agents chelatants, tels que l'acide éthylènediaminetétraacétique, ou des agents dispersants, tels que du polyacrylamide, peuvent être ajoutés à la suspension
aqueuse de chaux.
Comme le montrent les fig 1 à 3, la mise en oeuvre du procédé ci- dessus permet l'obtention de cristaux fins et réguliers, intimement liés à ou greffés directement sur les microfibrilles cellulosiques avec une bonne répartition et une concentration préférentielle dans ou sur les zones de plus grande surface spécifique La comparaison des fig 1 à 3 met en évidence un tel greffage sur des fibres cellulosiques raffinées à 40 SR (surface spécifique de 4,5 m 2/g) portant des cristaux constituant, dans l'exemple, une masse de CCP voisine de 60 % en poids par rapport aux matières sèches totales Les fig 1 à 3 correspondent à des photographies réalisées en microscopie électronique à balayage sur des échantillons qui ont été préalablement séchés par
une technique dite à point critique.
La méthode de dessication à point critique consiste à mettre en oeuvre la méthodologie suivante comme: Phase n 1: déshydratation (pression et température ambiantes): Avant d'être soumis à l'opération de dessication, les échantillons à analyser sont préalablement déshydratés par passages successifs dans des solutions d'acétone (ou d'éthanol)
de plus en plus concentrées ( 30, 50, 70, 90, 100 %).
Phase n 2: liquide de substitution (température: 100 C pression: 50 bars): L'échantillon ainsi préparé est introduit dans la cuve de séchage de l'appareil, cuve remplie d'acétone (ou d'éthanol) Plusieurs lavages successifs sont alors effectués à l'aide d'un liquide de substitution (CO 2 dans le cas présent), afin d'éliminer la
totalité de l'acétone (éthanol).
Phase n 3: dessication (température: 37 C, pression: bars): La température de l'enceinte est alors portée à une température de 37 C, ce qui amène la pression à 80 bars Le C 02 passe ainsi de l'état liquide à celui de gaz, sans franchissement de limite
de phase.
Après évacuation du gaz C 02, l'échantillon est prêt à
être observé en microscopie électronique.
L'appareillage utilisé est du type CPD 030 commercialisé
par la Société BOIZIAU DISTRIBUTION.
Les fig 4 à 6 mettent en évidence, par rapport aux fig 1 à 3, des cristaux précipités intimement liés aux microfibrilles de façon plus homogène Ces figures correspondent à des produits obtenus à partir de fibres cellulosiques, plus particulièrement d'eucalyptus, raffinées à 60 SR dont la surface spécifique est de 6 m 2/g et sur lesquelles une nucléation de CCP de 60 % en poids de matières sèches a été produite par le procédé
décrit ci-dessus.
Ces fig 4 à 6 ont été réalisées dans les mêmes
conditions et selon les mêmes paramètres que les fig 1 à 3.
Les fig 7 à 9 correspondent à des photographies prises par microscope électronique à balayage sous des grossissements respectivement de 1 840, 5 150 et 8 230, de produits complexes obtenus à partir de fibres d'eucalyptus raffinées à
95 SR (surface spécifique de 12 m 2/g).
Les mêmes conditions opératoires ont été retenues dans ce cas. La comparaison entre ces trois niveaux de raffinage croissants, respectivement fig 1 à 3, fig 4 à 6 et fig 7 à 9,
montrent l'augmentation corrélative du nombre de microfibrilles.
Les fig 10 et 11 sont également des photographies d'un complexe obtenu à partir de fibres d'eucalyptus raffinées à 950 SR et soumises à greffage d'une charge de cristaux de CCP Le taux de charge de ce complexe est voisin de 85 % en poids par rapport au
poids de matières sèches totales.
Les fig 12 à 14 montrent la mise en oeuvre du procédé à partir de fibres de pin raffinées à 60 SR (surface spécifique de 6,5 m 2/g) et sur lesquelles une cristallisation finale de CCP à
% en poids de matières sèches a été réalisée.
Le produit complexe formé présente un aspect similaire à ceux des exemples précédents en ce qui concerne la structure, la répartition et l'homogénéité des cristaux de CCP, ainsi que la
forme de ces cristaux.
Les fig 15 à 17 sont des vues montrant, avec des taux de grossissement de 1 860, 5 070 et 8 140, des produits complexes obtenus à partir de fibres de hêtre raffinées à 95 SR ( 12 m 2/g) et sur lesquelles un taux de charge de cristaux de CCP voisin de
% en poids de matières sèches a été greffé.
Les fig 18 et 19 représentent un autre exemple de réalisation d'un produit complexe selon l'invention obtenu à partir de fibres synthétiques, plus particulièrement d'acétate de cellulose, telles que celles commercialisées sous la référence "FIBRET"' par la Société HOECHST CELANESE Un tel produit est constitué de microfibrilles dont la surface spécifique est voisine de 20 m 2/g Ces microfibrilles ont été utilisées en l'état et n'ont pas été soumises, préalablement au procédé, à un raffinage
par fibrillation.
Le procédé a été mis en oeuvre, comme dit précédemment, et la croissance cristalline de CCP a été conduite dans des conditions telles que le produit complexe contienne 60 % en poids
de matière minérale par rapport aux matières sèches.
Les fig 20 à 22 sont des vues, sous des facteurs de grossissement de 526, 1 650 et 4 010, d'un produit complexe constitué à partir de fibres synthétiques, telles que les fibres acryliques commercialisées sous la référence "APF Acrylic Fibers", par la Société COURTAULDS De telles fibres ont été raffinées en pile VALLEY, de manière à présenter un important degré de fibrillation correspondant à une surface spécifique voisine de 6 m 2/g A titre de référence comparative, de telles fibres, présentant naturellement un degré d'égouttage de l'ordre de SR, ont été raffinées jusqu'à atteindre 170 SR La cristallisation effectuée dans les conditions décrites précédemment a permis d'obtenir un produit final contenant 75 % en poids de CCP par rapport au poids de matières sèches et dont les cristaux présentent des formes et dimensions semblables aux
exemples précédents.
L'analyse des fig 18 à 22 permet de constater un même aspect général de cristallisation, pour ce qui concerne la forme
des cristaux, la répartition et l'homogénéité.
Les fig 23 à 25 illustrent un nouvel exemple de réalisation d'un produit complexe, constitué de fibres cellulosiques d'origine bactérienne, commercialisées sous la marque déposée "CELLULON" par la Société WEYERHAEUSER Ces fibres cellulosiques, de surface spécifique élevée, de l'ordre de 200 m 2/g et se présentant sous la forme d'une pâte épaisse, ne nécessitent pas de traitement préalable de fibrillation par
raffinage mécanique.
Il est, par contre, nécessaire de procéder à leur dispersion à l'aide d'un appareillage du type "mixeur" (vitesse de rotation de l'ordre de 1 000 tr/mn), en présence ou non d'un agent dispersant, tel que de la carboxyméthyl cellulose (CMC) Ce produit se prépare et s'utilise à des concentrations voisines de
0,4 % en poids de matières sèches.
La cristallisation, effectuée dans les conditions décrites précédemment, a permis d'obtenir un produit final contenant 72 % en poids de CCP par rapport au poids de matières
sèches totales.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention permet de réaliser un produit complexe, de nature cellulosique, synthétique et qui peut être plus ou moins chargé en matière minérale, selon le pourcentage en poids des cristaux fixés directement sur les fibres Un tel produit ne fait pas intervenir d'agent de rétention et peut être obtenu en mettant en oeuvre un procédé simple et peu coûteux dont la maitrise ne recèle pas de
difficulté.
Un tel produit complexe peut être utilisé en tant que matière première pour la réalisation de matériaux de construction devant présenter des caractéristiques de résistance, d'inertie, d'ignifugation spécifiques Dans un tel exemple d'application, malgré le faible taux de fibres entrant dans la composition, il devient possible de réaliser, lorsque les fibres employées présentent une structure suffisamment ouverte, un matériau minéral
auto-liant présentant une bonne cohésion.
Dans le domaine des matériaux de construction, le produit complexe selon l'invention peut être réalisé sous la forme de plaque, de parement, de brique, de carreau, etc. Un autre domaine d'application est l'industrie papetière Le produit complexe, en suspension aqueuse ou en pâte à % en poids de concentration en matières sèches, peut être utilisé en mélange avec une suspension fibreuse traditionnelle pour l'obtention de papiers classiques fortement chargés Dans cette application, un mélange d'une suspension de fibres traditionnelles et d'une suspension selon l'invention est alors réalisé en fonction des caractéristiques physiques des produits à obtenir La rétention des charges dans le papier par rapport à la composition initia Le est alors de 10 à 20 points supérieure à
ce Lle obtenue classiquement.
L'invention permet aussi La fabrication par voie humide de substrats, de réseaux ou réticu Lats de-fibres non tissées opacifiées, dans Lesquels un taux de charges minérales supérieur à
celui des techniques actuelles peut être atteint.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées
sans sortir de son cadre.

Claims (10)

REVENDICATIONS:
1 Nouveau produit complexe, caractérisé en ce qu'il se compose d'une structure hétérogène fibrocristalline constituée: d'une part, d'une pluralité de fibres à surface spécifique développée et à caractère hydrophile, présentant à leur surface une quantité importante de microfibrilles, et, d'autre part, de cristaux de carbonate de calcium précipité (CCP), organisés essentiellement en amas de granules qui, dans leur majorité, emprisonnent les microfibrilles et sont solidarisés directement à celles- ci par
liaison mécanique.
2 Nouveau produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface spécifique des fibres est supérieure à 3 m 2/g, de préférence à 6 m 2/g et, plus préférentiellement encore
à 10 m 2/g.
3 Nouveau produit selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres mises en oeuvre
sont préalablement soumises à un raffinage (fibrillation).
4 Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fibres portent des
cristaux de carbonate de calcium précipité présentant une concentration comprise entre 20 et 90 % en poids par rapport aux
matières sèches totales.
Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres sont
cellulosiques. 6 Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres sont
synthétiques. 7 Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la
forme d'une suspension aqueuse.
8 Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la
forme d'une pâte.
9 Nouveau produit complexe selon l'une des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la
forme d'une masse compacte.
Procédé de fabrication d'un nouveau produit complexe
selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il
comprend, essentiellement, les étapes suivantes: a) mise en présence, en milieu aqueux et sous agitation modérée, de fibres microfibrillées et d'ions calcium Ca++, b) dilution de la suspension ainsi obtenue jusqu'à une matière sèche de 0,1 à 15 % en poids, de préférence de 2,5 % en poids, c) stabilisation du mélange à une température comprise entre 10 et 500 C, d) mise en oeuvre d'une forte agitation, e) addition d'ions carbonate C 03, f) cristallisation in situ, essentiellement selon une organisation en amas granulaires de cristaux de CCP qui, dans leur majorité, emprisonnent les microfibrilles et sont solidarisés
directement à celles-ci par liaison mécanique.
11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les ions calcium Ca++ mis en présence des fibres lors de l'étape a) sont amenés par l'intermédiaire de chaux (hydroxyde de calcium).
12 Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11,
caractérisé en ce que, lors de l'étape e), les ions carbonate C 03
sont amenés indirectement par injection de gaz carbonique CO 2.
13 Procédé selon l'une des revendications 10 à 12,
caractérisé en ce que la forte agitation, mise en oeuvre à l'étape
d), est comprise entre 100 et 3 000 tr/mn.
14 Application du nouveau produit complexe selon l'une
des revendications 1 à 9 à la production de matériaux de
construction. App Lication du nouveau produit complexe selon l'une
des revendications 1 à 9 à la production de produits de papeterie
charges. 16 Application du nouveau produit complexe selon l'une
des revendications 1 à 9 à la production de substrats non tissés
opacifiés.
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