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Procédé et matériau adsorbant destinés à combattre des substances odorantes et nocives.
La présente invention concerne un procédé d'assainissement de locaux chargés de substances nocives, ainsi que des matériaux utilisables à cette fin.
La connaissance croissante du monde qui nous entoure, jointe à des méthodes d'analyses très sensibles, révèle de plus en plus au public la pollution de notre environnement par des substances nocives. Il en est résulté, pour des bâtiments chargés de substances nocives ou odorantes, un besoin accru d'assainir ces bâtiments avec un minimum de dépense. On a reconnu en outre la nécessité d'établir avec des moyens simples la présence de substances nocives afin de percevoir la nécessité d'un assainissement et le succès de ce dernier. On considère ici comme substances nocives des substances dont une faible quantité déclenche déjà chez l'homme des irritations, des allergies ou des maladies.
On compte au nombre de ces substances des agents de protection du bois tels que le pentachlorophénol (PCP) et le lindane, des plastifiants tels que des biphényles polychlorés (PCB), ou aussi le formaldéhyde ; ce dernier a été et est encore utilisé dans des panneaux de particules et il a été soupçonné entre temps d'être cancérigène. Des hydrocarbures qui sont éventuellement aromatiques, ou leurs dérivés chlorés, peuvent aussi se dégager, comme substances nocives au sens indiqué ci-dessus, par exemple de vernis, de peintures ou d'adhésifs.
Des substances nocives particulièrement problématiques sont les PCB qui ont été utilisés par exemple comme plastifiants dans des matériaux d'étanchéité, en particulier pour l'édification de constructions en éléments préfabriqués. Des connaissances récentes ont montré qu'au cours du temps, les PCB diffusaient de la masse d'étanchéité dans les éléments contigus de béton de même qu'ils sont libérés dans l'air ambiant par les joints étanches. Par échange d'air, l'air chargé de PCB est réparti dans. tout le bâtiment. Le PCB libéré des joints étanches, que l'on appelle
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sources primaires, précipite partiellement dans les locaux en se liant à des particules, mais se dissout aussi en grande partie dans les peintures murales et les matières plastiques.
Il s'ensuit qu'après une certaine durée de dégagement, il s'est formé une série de sources d'émission dites
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secondaires, parmi lesquelles on peut mentionner en \ ** particulier des murs et plafonds enduits. Ces sources secondaires contiennent alors généralement une si grande quantité de PCB et constituent une si grande surface d'émission que l'élimination des joints étanches ne peut pas produire à elle seule un abaissement de la concentration en PCB dans l'air ambiant au-dessous des limites de précaution.
Les moquettes peuvent constituer une autre source de substances nocives et odorantes. Les émissions se produisent, par exemple, par le fait que les matières premières de ces produits réagissent sous'-influence de l'humidité et/ou sous l'influence de constituants du matériau formant le substrat. Même après que le revêtement de sol a été enlevé, le sol continue d'émettre des substances odorantes et nocives, si bien que jusqu'à présent, on a dû éliminer la totalité du plancher ou poser un sol intermédiaire avec aération postérieure.
Les-additifs incorporés au matériau de construction lui-même constituent une autre source d'émissions désagréables, parfois aussi nuisibles pour la santé. Par exemple, de nombreuses constructions sont concernées par des émanations d'ammoniac qui doivent être attribuées à l'utilisation de sels d'ammonium, d'urée ou d'amines organiques au sens le plus large comme agents de protection du béton et du mortier contre le gel. On peut en outre mentionner souvent comme cause de l'émanation d'amines, également une utilisation précédente d'un local par exemple aux fins de l'élevage d'animaux, qui mène à ce que les éléments de construction restent pendant longtemps en contact avec les substances nocives provenant de l'air.
Si l'on
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supprime les sources de ces substances, par exemple pour convertir le bâtiment d'une étable en un local d'habitation ou de commerce, on assiste à une réémission des substances des sources secondaires, surfaces murales et plafonds. Cette situation est comparable, par sa cause et son effet, au problème indiqué ci-dessus de la pollution par des'PCB.
Le document DE-A-38 18 993 a fai-t connaître un procédé d'assainissement de locaux chargés de substances nocives. Toutefois, dans ce cas, c'est l'air ambiant chargé de substances nocives qui est épuré. Pour y parvenir, on fait passer l'air sur des matières adsorbantes par des mesures appropriées, artificiellement ou par sa propre circulation seulement. Par exemple, l'air chargé de substances nocives traverse sous pression des tours d'adsorption chargées de matières adsorbantes. Une autre possibilité que fait
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connaître ce document consiste à faire pass. er des corps plans de grande surface, chargésr'-de matières adsorbantes, par exemple des rideaux. Toutefois, ce procédé présente l'inconvénient décisif d'accéder simplement à l'air ambiant déjà chargé.
Cela mène à ce que l'air épuré se remélange toujours avec l'air chargé de substances nocives et que l'on obtient donc dans le meilleur cas un effet de dilution.
Le document DE-OS-40 28 434 décrit une possibilité de décontamination de compositions d'étanchéité contenant des substances nocives. Par des moyens-apppcopxies, on découpe alors et on décontamine la matière-étanche ; qui constitue la source primaire. Le procédé intervient donc uniquement sur la source primaire. Mais comme on l'a déjà décrit ci-dessus, les substances nocives provenant des sources secondaires, à savoir surfaces murales et plafonds, chargent elles aussi très considérablement l'air ambiant ; avec le procédé indiqué ci-dessus, on ne peut pas assainir ces sources secondaires.
Le problème de la présente invention est de
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rendre disponible un procédé d'assainissement de locaux chargés de substances nocives. Ce problème est résolu par le fait que la source d'émission est recouverte directement d'un matériau qui contient des particules adsorbants. Le principal avantage est alors que l'on évite par des matériaux appropriés conformes à l'invention un passage des substances nocives à travers la couche couvrante et, par conséquent, un transfert des substances nocives dans l'air ambiant. Le procédé conforme à l'invention entreprend donc l'assainissement des sources d'émission chargées de substances nocives une étape plus tôt que les procédés qui sont connus conformément à l'état de la technique.
Dans le
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procédé conforme à l'invention, les substancesnocivs. sont donc généralement empêchées de passer dans'La-ir'ambiant ou de pouvoir former des sources d'émissions secondaires, tandis que les procédés décrits jusqu'à présent se fondent sur l'élimination de substances nocives de l'air ambiant qui en est chargé.
Le recouvrement total, conforme à l'invention, de la source d'émission offre deux avantages décisifs : aucune substance nocive n'arrive plus dans l'espace et l'adsorption se produit là où la concentration en substances nocives est maximale.
Par le procédé conforme à l'invention, on., a pu par exemple réduire la concentration en radon dans des bâtiments d'habitation dans une mesure telle que même dans des locaux auparavant fortement chargés, on a pu respecter des valeurs limites qui servent de précautions sanitaires.
Une forme de réalisation du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que les éléments ou objets voisins des sources primaires d'émission sont tout d'abord revêtus de matières qui contiennent des parties adsorbantes.
Ce recouvrement doit interdire les sorties de substances nocives qui apparaissent du fait que ces substances diffusent depuis les sources primaires d'émission dans ces éléments
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voisins et peuvent sortir dans l'air ambiant en migrant à la surface de ces éléments de construction.
Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, le matériau est choisi dans le groupe des mousses à pores ouverts, des non-tissés et des liants inorganiques et organiques. Il s'agit en particulier d'une mousse à pores ouverts, de 0,5 à 5 mm d'épaisseur, de préférence d'une mousse de polyuréthanne réticulé qui contient des particules adsorbantes finement broyées et un liant. De même, la matière peut contenir un voile de fibres de 0, 1 à 2,0 mm d'épaisseur, qui contient les particules adsorbantes et le liant. Selon une autre forme de réalisation, le matériau est une peinture, un enduit, un
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enduit absorbant les sons ou un badigeon, ; zontient les ntient les particules adsorbantes.
Le matériau conforme à l'invention, qui contient les particules adsorbantes, peut tout aussi bien être une moquette, de préférence une enduction d'envers de moquettes.
La notion de liant s'adresse à toutes substances qui lient ensemble les mêmes substances ou des substances de nature différente. Par exemple, dans le cas d'un enduit conforme à l'invention, il s'agit de tous liants non hydrauliques, hydrauliques et hydrauliques latents- (gypse, verre soluble, ciment Sorel, anhydride, lianàl-magnésie, chaux blanche, chaux hydraulique, ciment, laitier de hauts fourneaux, etc). Dans le cas de mousses et de non-tissés à pores ouverts, les liants sont par exemple tous des substances naturelles ou synthétiques qui sont utilisées comme solutions, dispersions, masses fondues ou systèmes liquides de matières plastiques réactives après formulation (par exemple par des résines et des plastifiants appropriés, et aussi le cas échéant des pigments et des charges), pour la liaison de matériaux de nature différente.
En ce qui concerne l'utilisation d'un enduit ou d'un badigeon, contenant des particules adsorbantes, pour le
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procédé conforme à l'invention, des résultats particulièrement corrects ont été obtenus avec des compositions qui servaient en même temps d'enduit insonorisant. Cela peut être dû à la grande porosité qui permet en même temps une bonne accessibiliéé-'a la matière adsorbante. L'enduit est en général fourni comme mélange sec contenant jusqu'à 50 % en poids de particules adsorbantes et il est mis en pâte avant son utilisation. De même, le sol à assainir peut être recouvert, par le procédé conforme à l'invention, d'un badigeon supplémentaire qui contient jusqu'à 50 % en poids de particules adsorbantes.
Une autre forme de réalisation du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que les matières
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adsorbantes peuvent aussi être incorporées pour papiers peints. Cette colle peut par exemple'-'être'constituée d'une dispersion à 40 % d'acrylate d'éthyle à laquelle sont ajoutés 60 % en poids de charbon actif broyé et mis en suspension dans l'eau. Les murs et plafonds peuvent ainsi être enduits d'une couche d'environ 300 Mm d'épaisseur sur laquelle on pose un papier peint traditionnel. L'adhérence est bonne.
Si l'on utilise comme matière adsorbante des tamis moléculaires non sensibles à l'humidité, on obtient une nuance de fond blanche à laquelle on peut ajoutera ondé des pigments de couleur. Un contrôle effectifdecl'épaisseur de couche reste important afin d'éviter localement des points faibles dus à des quantités insuffisantes de matière adsorbante.
Mais au lieu d'être incorporées à la colle pour papiers peints, les matières adsorbantes peuvent aussi être incorporées à une peinture que l'on doit ensuite appliquer en une épaisseur suffisante. A cet effet, pour des raisons d'aspect, on utilise à peine de charbon actif, mais plutôt des tamis moléculaires. Les peintures... . conviennent principalement lorsque des corps de forme irrégulière au non
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plans (câbles, tubes) ou des traversées doivent être couverts. Dans la production de matériaux pour le procédé conforme à l'invention, on doit faire en sorte que la matière
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ou le liant ne contienne pas de substances qui puissent être : .','' absorbées par les particules adsorbantes.
Le spécialiste dans ce domaine connaît des solutions appropriées qu'il n'y a pas lieu de commenter ici avec plus de détails. Il est cependant recommandé de confirmer le choix du liant, par exemple, par un essai témoin.
Une autre forme de réalisation du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que le matériau comprenant les particules adsorbantes est un papier peint sur lequel est appliquée une mousse de polyuréthanne de 1 à 5 mm réticulée, chargée de particules adsorbantes. râtelles mousses sont de préférence comprimées et séchées avec un mélange de charbon actif broyé et d'une dispersion de liants.
On atteint dans ce cas une charge de charbon allant jusqu'à 200 g/m2, le rapport liant/charbon sur base sèche pouvant alors varier de 1 : 1 à 1 : 5.
Une autre forme de réalisation selon l'invention réside dans le fait que le matériau contenant des particules adsorbantes est une couche de support formée d'un substrat plan du groupe du papier, des papiers peints ou de corps
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plans textiles, par exemple des tissus, des tricots-des voiles de fibres ou des tissus de fibres dé-verre et. les particules adsorbantes sont appliquées sur cette couche de support. Cette dernière forme avantageusement, avec les particules disposées sur elle, une bande d'essai, que l'on applique sur les éléments de construction, recouverts ou non, en vue de déterminer s'il y a des infiltrations de substances toxiques pour l'environnement à travers des couches d'arrêt ou s'il y a dégagement de telles substances.
Un matériau de support plan pouvant être utilisé
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pour les procédés conformes à l'invention, qui confient des - tient des globules de charbon actif, est décrit dansjles-"documents
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EP-A-118 618 et EP-A-0 090 073.
Par rapport à la source d'émission, ces bandes d'essais conformes à l'invention peuvent être appliquées avec leurs matières adsorbantes tournées tant vers l'extérieur que vers l'intérieur, afin de détecter, par exemple dans le dernier cas, des infiltrations à travers un papier peint doué de propriétés adsorbantes ou à travers des revêtements de sols doués des mêmes propriétés. Une bande de 20 x 100 mm qui contient environ 0,5 g de charbon actif s'est révélée très convenable en tant que bande d'essai et très pratique. Une forme de réalisation selon l'invention est constituée d'une bande d'adhésif double face dont une face est garnie de particules adsorbantes et l'autre est recouverte d'un papier protecteur siliconé, à retirer avant utilisation.
La bande est emballée dans une enveloppe étanche au gaz, qui protège le charbon actif jusqu'au moment de son utilisation et qui sert également à la réexpédition au laboratoire d'analyse.
Les bandes peuvent être appliquées par une légère pression par exemple à la face inférieure de sièges, de tables, etc, d'où on peut ensuite les détacher.
Une autre application de ces bandes d'essais est la surveillance de l'assainissement de bâtiments renfermant des substances nocives, que l'on peut illustrer à l'aide d'un exemple. Comme on l'a déjà décrit ci-dessus, on est parvenu par évaporation de PCB dans des constructions en panneaux, à des contaminations portant sur de grandes surfaces de murs et de plafonds, que l'on peut neutraliser en recouvrant la surface contaminée de papiers peints contenant du charbon actif. Il est ici avantageux de pouvoir reconnaître au moment voulu une infiltration éventuelle des PCB à travers le papier peint. A cette fin, on colle la bande d'essai contenant les particules adsorbantes à la surface du papier peint adsorbant, avec orientation vers le côté mur.
On utilise alors de préférence une bande adhésive chevauchant la bande d'essai (1 cm de recouvrement de tous les côtés) de manière
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que la couche adsorbante ne soit pas touchée par l'adhésif.
Du côté dirigé vers l'intérieur, on peut disposer en outre une couche d'arrêt, par exemple une feuille d'aluminium, afin d'augmenter l'efficacité de la bande.
En ce qui concerne l'assainissement d'un plancher ou d'un revêtement de sol émettant des substances odorantes et nocives, une forme de réalisation du procédé conforme à l'invention consiste à poser entre le plancher ou le revêtement de sol contaminé et la moquette neuve ou un autre revêtement de sol neuf, une couche ou une matière par laquelle les substances odorantes et nocives sont adsorbées. Dans ce procédé conforme à l'invention, on fait adhérer par exemple sur une matière de support flexible, au moyen d'une composition adhésive imprimée par points, des matières
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adsorbantes granuleuses ou en particules sphériques, de préférence du charbon actif, mais aussi des po., lwères poreux et on les recouvre d'une matière textile légère perméable à l'air.
Une matière de support en nappe utilisable pour ce procédé conforme à l'invention, qui contient des globules de charbon actif, est décrite dans les documents EP-A-118 618 et EP-A-90 073.
Une autre possibilité consiste à munir la matière de support d'un revêtement perméable à la vapeur d'eau, qui agit comme matière de fixation pour les particules adsorbantes. Les particules adsorbantes sont dispersées dans la masse de ce revêtement. Après séchage, yc. ôuche ainsi réalisée à partir des matières adsorbantes est recouverte d'un corps plan textile léger. Par le revêtement sur toute la surface, on établit à côté de la couche adsorbante une couche d'arrêt supplémentaire, qui laisse"respirer"le sol du fait de sa perméabilité à la vapeur d'eau. L'utilisation d'une matière adsorbante qui ne fait pas partie de la moquette permet ensuite de poser n'importe quelle moquette sur ce matériau. Mais les matières adsorbantes peuvent aussi être directement mises en place sur le sol de la moquette.
Cela
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suppose la présence d'un revêtement à la face postérieure de haute qualité, qui sert en même temps de matière de fixation pour les particules adsorbantes. Ce revêtement postérieur peut en outre être recouvert d'un corps plan textile léger. Lorsqu'on opère de cette façon, les particules adsorbantes sont librement accessibles en proportion d'au'moins 50 %, de préférence entre 70 et 80 %. Cela constitue un avantage du point de vue de la cinétique d'adsorption, du fait qu'aucune couche d'adhésif ne doit être traversée. Le charbon actif, qui est incorporé par exemple sous forme de poudre au revêtement postérieur, est en revanche moins efficace en raison de l'accessibilité réduite de la surface extérieure.
Une autre forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que la matière contenant les particules adsorbantes est un matériau composite qui est constitué d'une couche desuppsrtformée d'une matière de support en nappe du groupe du papier, des papiers peints ou de corps plans textiles, par exemple des tissus, des tricots, des voiles de fibres ou des tissus de fibres de verre, d'une couche se trouvant sur cette couche de support et contenant les particules adsorbantes et d'une couche de recouvrement disposée sur cette couche contenant les particules adsorbantes. Ce matériau composite a donc une structure en sandwich comprenant la couche de support, les particules adsorbantes et la couche de recouvrement.
Les particules adsorbantes sont de préférence ppquées sur-la couche de support au moyen d'une préparation contenant une matière adhésive. Cette matière adhésive consiste en liants organiques, notamment en une dispersion de matière synthétique ou en un système à deux composants pauvre en solvant, ou bien elle est choisie dans le groupe des latex, par exemple du latex naturel. Cette préparation contenant la matière adhésive peut être appliquée par points ou en couche recouvrant toute la surface.
Etant donné que pour des raisons liées à la physique du bâtiment, la perméabilité à l'eau et r ; .-""-'-
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à l'air des matériaux utilisés en construction joue un rôle important, la matière adhésive doit être de nature perméable à la vapeur d'eau, notamment dans le cas d'une couche couvrant toute la surface.
La couche de recouvrement que l'on emploie dans les matériaux utilisables pour le procédé, conforme à l'invention est un matériau plan de support du groupe du papier, des papiers peints ou des corps plans textiles, par exemple tissus, tricots, voiles de fibres ou tissus de fibres de verre. Cette couche de recouvrement peut être appliquée en doublure sur la matière contenant les particules adsorbantes, de préférence par des points ou par une mince nappe d'adhésif fusible.
Un matériau composite utilisable pour le procédé conforme à l'invention peut par exemple être produit comme suit. Le support tourné vers l'espace intérieur. (corps plan textile, papier spécial ou tissu de fibres de'verre) est'muni d'une couche perméable à la vapeur d'eau couvrant toute la surface, qui est-en même temps la matière de fixation des particules adsorbantes en grains ou globules. Les particules de matière adsorbante sont répandues sur la couche avant le séchage. L'excès est enlevé par aspiration. La couche adsorbante est ensuite recouverte par exemple d'une matière textile légère afin de la protéger de l'adhésif avec lequel le matériau composite est collé sur l'élément de construction.
On peut utiliser avantageusement, -. c. omme revêtement des nappes légères à mailles fines en polyester portant imprimé un adhésif fusible.
La couche appliquée sur toute la surface offre l'avantage déterminant que même dans le cas de l'utilisation d'une matière de'support textile lâche, cette matière peut être peinte sans que la peinture murale couvre les particules adsorbantes, les altére ou les rende inaccessibles de n'importe quelle autre façon aux substances nocives qui doivent être adsorbées. Des dispersions avec lesquelles des
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couches perméables à la vapeur d'eau peuvent être établies sont par exemple les produits"Plextol"de la firme RôhmGmbH ou les produits des types"Impranil"et"Impraperm"de la firme Bayer AG.
Un autre moyen de protéger de la pénétration de la peinture les particules adsorbantes contenues dans le "'.. J matériau destiné au procédé conforme à l'invention consiste à tourner vers le mur la couche de support des particules adsorbantes et de recouvrir ces dernières elles-mêmes du matériau extérieur, en utilisant alors comme couche adhésive entre les particules adsorbantes et le matériau extérieur une feuille d'adhésif fusible présentant des fentes. On assure de ce fait que suffisamment'd'humidité peut pénétrer, mais non la peinture.
Toutefois, pour l'application de peinture, on devrait utiliser de préférence des peinture qui"c0ntiennent peu de solvant ou qui en sont dépourvues.
Dans une autre forme de mise en oeuvre de l'invention, on dispose de préférence une couche d'arrêt supplémentaire, de préférence une couche d'arrêt perméable à la vapeur d'eau,'sur le côté du matériau composite opposé à la source d'émission, c'est-à-dire sur la couche de support ou bien la couche de recouvrement. La couche d'arrêt est en général disposée à l'intérieur du matériau composite sur le côté de la couche adsorbante opposé à la source d'émission.
L'invention concerne également un matériau, adsorban-t--. qu-i contient une matière de support plane réalisée comme couche d'arrêt perméable à la vapeur d'eau, surmontée d'une couche contenant des particules adsorbantes. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, ce matériau adsorbant peut contenir une autre couche de recouvrement qui est disposée sur la couche contenant les particules adsorbantes.
Un autre matériau adsorbant conforme à l'invention, sous forme d'un matériau composite, contient une matière de support en nappe, une autre couche d'arrêt
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perméable à la vapeur d'eau disposée sur cette matière de support et une couche se trouvant sur cette couche d'arrêt et contenant des particules adsorbantes. Ce matériau adsorbant peut contenir, dans une autre forme de réalisation de l'invention, une couche de recouvrement supplémentaire qui est disposée sur la couche contenant les particules adsorbants.
La couche d'arrêt a pour rôle de prolonger la durée de contact entre les substances nocives et les particules adsorbantes, en réduisant la vitesse de migration des substances nocives de la source d'émission vers la surface du matériau composite. Un autre avantage de la couche d'arrêt est d'empêcher que des gaz peu volatils, adsorbables de façon persistante, passent par migration de l'air de l'espace intérieur dans la couche adsorbante et y réduisent l'efficacité d'adsorption, par exemple contre-du-radon émanant du mur. On l'utilise de préférence lorsqu'on choisit comme matière de support des corps plans poreux perméables à l'air. Une telle couche d'arrêt est de préférence perméable à la vapeur d'eau afin de ne pas empêcher la respiration de la maçonnerie.
La couche d'arrêt peut constituer en même temps la matière de fixation des particules adsorbantes. Mais elle peut aussi consister en une feuille présentant des fentes appliquée en doublure sur la face interne de la couche extérieure du matériau composite, de prêférence.-. unefeuil. le présentant des fentes et portant un adhésif-fusible, qui est liée d'autre part aux particules adsorbantes. Dans une autre forme de réalisation, la couche d'arrêt peut être une couche de latex ou une couche de peinture au latex, qui est appliquée sur le côté extérieur du matériau composite, tourné vers l'intérieur de la pièce.
En ce qui concerne l'adsorption du radon au moyen du procédé conforme à l'invention, il est apparu que l'utilisation comme couche d'arrêt d'une feuille à fentes
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portant un adhésif fusible avec laquelle la couche externe de recouvrement du côté de la pièce avait été appliquée en doublure sur la couche adsorbante, était très efficace. Selon la température de collage, le passage de l'air est réduit d'environ 90 % en même temps que l'adsorption de radon est considérablement améliorée. Le passage de l'humidité est alors plus que suffisant, si bien qu'il n'exi's. te''p'aT : ?"'de' risque d'accumulation d'humidité dans la maçonnerie.
Un autre procédé conforme à l'invention pour l'adsorption de radon peut consister à utiliser un matériau dans lequel la face arrière de la matière extérieure est munie d'une couche perméable à la vapeur d'eau, qui sert en même temps de couche adhésive pour les granules ou globules de matière adsorbante.
On colle ensuite en doublure sur la couche adsorbante produite après le processus d'enduction une couverture qui peut être par exemple une matière textile ou un papier. Dans les deux cas mentionnés ci-dessus, le radon-' entre--tout d'abord en contact avec la couche adsorbante. La partie du radon qui n'a alors pas été entièrement adsorbée rencontre la couche d'arrêt et est freinée par cette couche, si bien que le processus d'adsorption peut se poursuivre.
Dans une autre forme de réalisation du procédé conforme à l'invention et des matériaux adsorbants conformes à l'invention, le côté du matériau ou du matériau composite (couche de support ou couche de recouvrement) tourné vers la source d'émission est une couche de séparation dont le rôle est de permettre un enlèvement du matériau composi'e'-de telie manière que ce dernier puisse être éloigné de la source d'émission et décontaminé. L'enlèvement doit alors être compris au sens où, notamment, les particules adsorbantes peuvent être retirées en liaison avec la couche de support et en totalité de la source d'émission. Cette couche de séparation peut avantageusement être un papier ou un voile que l'on peut dédoubler ou bien elle est constituée de deux voiles de fibres faciles à séparer.
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Des essais pratiques effectués par la Demanderesse ont montré que dans le cas de l'adsorption de PCB sur du charbon actif, en raison de l'équilibre favorable d'adsorption, le PCB est"aspiré"de la source d'émission (par exemple d'un mur contaminé) et le mur est pratiquement dépourvu de PCB après quelques années. La couche a alors en particulier pour but de simplifier par exemple Le détachement d'un papier peint. de la source d'émission afin de l'envoyer sur un site de traitement d'après les normes concernant les substances nocives, par exemple une usine d'incinération des déchets. Les matières adsorbantes contenant du PCB doivent alors être décelées aussi complètement que possible.
Pour atteindre ce but, on doit réaliser dans le matériau composite de la matière de support ou du papier peint un point d'affaiblissement (point destiné à la rupture). Cette possibilité est offerte par la structure suivante indiquée à titre d'exemple : la matière textile extérieureëcpojc'te-'su-r--le côté tourné vers le mur des grains de matière'adsorbante qui adhèrent à la matière textile avec un adhésif appliqué de façon discontinue. Les particules adsorbantes sont recouvertes quant à elles d'un papier divisible. Des papiers divisibles ont une surface relativement bien encollée, mais ils sont à peine encollés à l'intérieur et c'est pourquoi ils peuvent être divisés.
Lors de l'arrachement, une moitié reste appliquée au mur et peut servir de substrat pour un nouveau papier peint, tandis que l'autre moitié continue de recouvrir les matières adsorbantes ; par conséquent,,, t ; oue'"perte--de matières adsorbantes est évitée.
Une autre possibilité d'enlèvement d'un papier peint sans perte de matières adsorbantes consiste à rendre la couverture des matières adsorbantes tournée vers le mur assez forte pour qu'elle ne se déchire pas lorsqu'on retire le papier peint. Le fond encollé peut avantageusement être tout d'abord humidifié.
Un avantage du matériau composite décrit ci-
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dessus en général est que les substances nocives peuvent se déplacer librement à l'intérieur de la couche adsorbante jusqu'à leur adsorption. Si, en raison d'une nature particulière de la source d'émission, de plus forts dégagements de substances nocives apparaissent par places, ils peuvent s'étendre latéralement sans encombre dans la couche adsorbante (pas de surcharge locale) grâce à la couche d'arrêt et à la structure stratifiée. Des particules adsorbantes sont toujours disponibles en grandes quantités dans toutes les directions et permettent une répartition uniforme des substances nocives.
En cas de recouvrement sans insertion de matières adsorbantes, c'est-à-dire par exemple avec une feuille d'aluminium, il se produit en cas de détériorations des effets de migration et des traversées massives.
En revanche, de faibles altérations locales du matériau composite conforme à l'invention, par exemple par des trous pratiqués à la perceuse, sont totalement inoffensives, parce que l'action par exemple d'un papier peint adsorbant repose sur la fixation des substances nocives dans la zone avoisinant la source d'émission et ne contraint pas à un cloisonnement total sur toute la surface.
Une autre forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que les matériaux contenant les particules adsorbantes se présentent sous forme de bandes qui sont par exemple disposées par-dessus les
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joints rendus étanches avec des compositions. contsensant des , nt de s substances nocives ou sont pressées dans-ces joints.-Ces bandes peuvent encore, avantageusement, être recouvertes d'un matériau qui convient pour le procédé conforme à l'invention, afin d'exclure ainsi avec une sûreté absolue un passage de substances nocives dans l'espace.
Etant donné que le matériau d'étanchéité des joints est en général disposé légèrement en retrait, il y a suffisamment de place pour une bande épaisse de matériau adsorbant ; d'assez grandes quantités de
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particules adsorbantes peuvent se loger dans cet espace en retrait, si bien que la sûreté peut encore être garantie après de nombreuses années.
Les particules adsorbantes pouvant être mises en place et utilisées pour le procédé conforme à l'invention et pour les matériaux adsorbants conformes à l'invention sont du charbon actif en poudre, des globules de charbon actif, des granules de charbon actif, des échangeurs ioniques carbonisés et activés, du charbon à base de poix en particules sphériques, des tamis moléculaires hydrophobes, des éléments moulés à partir de tamis moléculaires hydrophobes ou des polymères poreux. Les particules adsorbantes, notamment le charbon actif, ont avantageusement une surface spécifique d'au moins 900 m2/g. Les globules et granules de charbon actif ont de préférence un diamètre de 0,1 à 2,0 mm, en
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particulier de 0, 3 à 1, 0 mm.
Les particules adsorbantes sont de préférence présentes en une quantité de 5 à 400 g/m2, notamment de 10 à 250 g/rn.'tqe. :.
La production d'échangeurs ioniques carbonisés et activés est décrite dans le document DE-A-43 04 026. Les matériaux conformes à l'invention contiennent en général jusqu'à 70 % en poids de particules adsorbantes.
De nombreux procédés conviennent pour l'application des particules adsorbantes, par exemple sur la matière de support. Ainsi, comme décrit par exemple dans le document DE-A-32 11 322, on peut déposer des petits tas d'une pâte de charbon actif et d'une dispersion de liant par impression sérigraphique rotative, ce qui permet d'obtenir des poids de revêtement allant jusqu'à 100 g/m2.
L'utilisation de charbon actif en particules sphériques, que l'on fait adhérer par une matière appliquée par points à un corps plan textile, est décrite dans le document DE-A-33 04 349.
Une matière adsorbante qui convient bien pour la présente invention est du charbon en particules sphériques,
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à base de poix. Ainsi, par exemple dans le cas de l'utilisation de charbon en particules sphériques d'un diamètre de 0,3 à 0,8 mm, on peut appliquer jusqu'à 1000 globules par cm2 sur la matière de support des bandes d'essais conformes à l'invention ou du matériau composite. Cela correspond à plus de 20 mg/cm2 de charbon actif, qui est quasi librement accessible, étant donné que la matière adhésive n'obture que 10 à 15 % des pores. Avec une surface spécifique de 1000 à 1200 m2/g et un volume des pores microscopiques de 0,3 ml/g pour un diamètre des pores de 0,5 à 1,2 nm, et un point moyen de 0,8 à 0,9 nm, le charbon en particules sphériques est particulièrement avantageux à utiliser dans la présente invention.
Un fait important est que les pores microscopiques sont relativement étroits, parce que les forces d'adsorption sont alors maximales. Mais d'autre part, les pores microscopiques doivent être assez grands afin de ne pas retenir les molécules de substancess nocives qui ne sont pas très petites, par.. exemple les molécules de PCB. C'est pourquoi des diamètresde pores de 0,6 à 1,0 nm sont très favorables. De tels diamètres des pores s'observent par exemple dans le cas de charbons actifs à base de poix (charbon en particules sphériques), à base de coques de noix de coco et à base de certaines houilles. Les substances nocives sont fortement adsorbées dans ces matières et y sont retenues en permanence.
Une charge homogène de la couche de support avec les particules adsorbantes est importante pour l'efficacité
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du matériau composite. Elle est garantie en. particulier lorsqu'on utilise du charbon actif en globui,,
A côté du charbon en globules, on peut aussi utiliser fondamentalement du charbon en granules ou de la houille schisteuse (avec des diamètres de particules de 0,3 à 2 mm). Il est toutefois préférable d'utiliser du charbon en globules à cause de sa surface lisse résistant à l'abrasion ainsi que du revêtement optimal qu'il permet d'obtenir.
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Pour que certaines substances nocives puissent être adsorbées, il peut être nécessaire d'imprégner les particules adsorbantes et d'utiliser des particules adsorbantes variées : charbon actif pur pour des substances nocives de haut point d'ébullition, par exemple PCB et PCP ; charbon actif pur, de préférence avec de très petits pores microscopiques, pour des solvants ; charbon actif imprégné d'acide, par exemple d'acide phosphorique pour l'adsorption d'ammoniac et d'amines ; charbon actif imprégné d'une substance basique, par exemple de carbonate de potassium, pour des gaz acides ; charbon imprégné de 2-amino-l, 3propanediol ou de triméthanolamine pour l'adsorption de formaldéhyde ; charbon imprégné d'une substance sulfurée pour l'adsorption de vapeurs de mercure ;
charbon actif imprégné de sels de cuivre pour l'adsorption de substances nocives contenant du soufre et contenant de l'azote, pour ne citer que les plus importantes.
En ce qui concerne les émanations d'ammoniac de la maçonnerie, l'application de papiers,. fieints peints qui contiennent des particules de charbon actif imprégnées d'acide phosphorique a donné de très bons résultats. De tels papiers peints ont fondamentalement la structure stratifiée décrite ci-dessus, dans laquelle des matières adsorbantes en granules ou en globules se trouvent entre deux corps plans de textile ou de papier dont l'un est la couche de support des particules adsorbantes et l'autre est la couche de couverture pour ces particules.
En vue de l'adsorption de substances nocives de haut point d'ébullition conformément au procédé de l'invention, il convient aussi d'utiliser de, & ?'polymères poreux tels que, par exemple, les résines "XU8" de la firme DOW-Chemical Company. Il convient aussi d'utiliser des échangeurs cationiques carbonisés et activés, par exemple à base de copolymères styrène/divinylbenzène sulfonés, qui présentent une grande similitude avec le charbon actif en ce qui concerne leurs propriétés physiques.
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Aux fins du procédé et du matériau conformes à l'invention, la surface externe des particules adsorbantes est librement accessible aux substances nocives et odorantes de préférence en proportion d'au moins 50 %, notamment entre 75 et 80 %.
En ce qui concerne les sources d'émissions qui sont assainies avec le procédé conforme à l'invention ou avec les matériaux conformes à l'invention, il s'agit en particulier d'éléments et de matériaux de construction contenant des substances odorantes et nocives, par exemple des murs, des poutrelles, des cloisons préfabriquées, des dalles de béton, des sols, des plafonds, des poutres, madriers et planchers en bois, des joints, des compositions et matériaux d'étanchéité et des mastics de rebouchage.
On entend désigner par substances nocives, au sens de la présente invention, en particulier des substances nocives adsorbées sur du charbon actif en poudre, des globules de charbon actif, des granules de charbon actif, des
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échangeurs ioniques carbonisés et activés, . du. jharb. on. j. en particules sphériques à base de poix, des tamis moléculaires hydrophobes, des corps moulés à partir de tamis moléculaires hydrophobes ou des polymères poreux. On compte au nombre de ces substances, en particulier des phénols polychlorés (PCP), des biphényles polychlorés (PCB), des hydrocarbures chlorés (HCX), des composés aromatiques polycondensés (ARP), des paraffines chlorées, des phtalates, des amines, le 2- éthylhexanol, l'ammoniac et le radon.
Exemple 1
Les cloisons intérieures d'une construction en
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éléments préfabriqués, qui avaient été contamines-par entrée , ées- par entrée d'air ambiant chargé de PCB pendant de nombreuses années, ont été enduites sur toute leur surface d'une colle en dispersion pour papiers peints lourds. On a noyé dans la couche de colle un filtre plan selon le document EP-A-118 618, formé d'un tissu de verre qui avait été chargé d'un côté de 210 g/m2 de
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globules de charbon actif d'un diamètre de 0,5 mm à l'aide d'une colle imprimée par points et qui avait été recouvert d'une nappe de polyester. Après la conduite de ces opérations, la teneur en PCB d'environ 10 000 ng/m3 de l'air ambiant s'est abaissée à moins de 300 ng/m3, et est restée par la suite en dessous de cette valeur.
La matière de couverture donnait l'impression d'un revêtement textile.
Exemple 2
Le matériau contenant des particules adsorbantes pouvant être utilisé dans le procédé conforme à l'invention était constitué de plaques anti-bruit qui avaient été chargées, du côté tourné vers la cloison, de granules de charbon actif ayant un diamètre de 0,5 à 1,2 mm, dont le poids d'application était de 190 g/m2. Les autres opérations du procédé ont été les mêmes que dans l'exemple précédent. Par recouvrement de toute la surface, on a pu abaisser également la teneur en PCB à moins de 300 ng/m3.
Exemple 3
On a utilisé comme matériau de-,--cou. vertureiun tapis dont le dos avait été chargé de globules de charbon actif et qui recouvrait en totalité un sol de béton contaminé par du PCB. Le dégagement de PCB a alors été totalement empêché.
Exemple 4
Une nappe de tissu en polyester ayant un poids surfacique d'environ 100 g/m2, à laquelle adhéraient environ 200 g/m2 de charbon en particules sphériques (diamètre moyen
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de 0, 55 mm), a été découpée en bandes qui ont recouvert d'environ 1, 5 cm des deux côtés les joints ; à pro, t-égerLes bandes ont été fixées avec des rubans adhésif s-,-après quoi on a appliqué un papier peint selon l'exemple 1, qui était chargé quant à lui de 200 g/m2 de charbon en particules sphériques.
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Exemple 5
Du papier protecteur siliconé a été divisé en trois parties sur une bande adhésive de 10 cm : en une bande de 7 cm de largeur et, à gauche et à droite de celle-ci, en une bande de 1,5 cm de largeur (1,5 cm + 7,0 cm + 1,5 cm = 10 cm). On a retiré progressivement la bande médiane de papier protecteur en même temps qu'on répandait sur la couche de colle du charbon en particules sphériques de l'exemple 4, qui a adhéré correctement sur le champ. La bande revêtue de charbon en particules sphériques a pu être enroulée sans difficulté. Sur le lieu d'utilisation, les papiers protecteurs latéraux ont été détachés et la bande a été mise en place de manière que la couche de charbon recouvre le joint d'environ 1,5 cm. Le papier peint a été posé par-dessus ces bandes comme dans l'exemple 4.
Exemple 6
Une feuille de 1 cm d'épaisseur en mousse de polyuréthanne réticulée, à pores de grands diamètres (poids
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au litre 30 g, porosité 15 ppi) a été en tousLpoinjs-pourvue d'une composition adhésive ("Impranil" HS 62- + "Imprafix" HSC, 30 g/l). Ensuite, on a chargé dans un dispositif à secousses 200 g de charbon en particules sphériques par litre de mousse. Après élimination de l'excès et durcissement thermique de la composition adhésive, la feuille a été découpée en bandes de 4,5 cm de largeur qui ont ensuite été pressées dans les joints d'une largeur d'environ 4 cm. Les bandes ont été immobilisées avec un ruban adhésif, comme moyen de fixation. Ces bandes ont été recouvertes de papier peint comme dans les exemples 4 et 5.
Exemple 7
La même mousse de polyuréthanne que celle qui avait été utilisée dans l'exemple 6 a été pourvue d'une pâte constituée de charbon actif broyé, d'eau et d'une dispersion de liants et elle a été débarrassée de l'excès sur une presse. Après séchage de la feuille, cette dernière a été découpée en bandes qui ont ensuite été traitées comme dans
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l'exemple 6., On donne ci-après un exemple représentatif de composition de la pâte :
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<tb>
<tb> Charbon <SEP> actif <SEP> 315 <SEP> g <SEP> (base <SEP> sèche)
<tb> Eau <SEP> 435 <SEP> g
<tb> Liant <SEP> A <SEP> à <SEP> base <SEP> d'acrylate <SEP> (mou) <SEP> 40 <SEP> g <SEP> ;-.-"Liant <SEP> B <SEP> à <SEP> base <SEP> d'acrylate <SEP> (dur) <SEP> 80 <SEP> g
<tb> Solution <SEP> d'agent <SEP> épaississant <SEP> (à <SEP> 4 <SEP> % <SEP> 100 <SEP> g
<tb> dans <SEP> l'eau)
<tb> Lubrifiant <SEP> (à <SEP> base <SEP> de <SEP> polyamide) <SEP> 15 <SEP> g
<tb>
Les procédés conformes à l'invention indiqués dans les exemples 4 à 7 ont été utilisés pour assainir des matériaux d'étanchéité contaminés par du PCB dans des constructions formées de panneaux. Dans ces exemples, après la mise en application du procédé conforme à l'invention, on n'a pas pu déceler de PCB du côté extérieur du revêtement de couverture.
Des essais analogues à l'échelle du laboratoire ont montré que des tamis moléculaires insensibles à l'humidité pouvaient aussi être utilisés au lieu de charbon actif de la manière décrite dans les exemples.
Comme on l'a démontré dans les exemples ci-
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dessus, des émissions de substances nocives telles que, par exemple, du PCB, pouvaient être très fortement-réprimées--et , primees--e même totalement inhibées par le procédé conforme à l'invention. Comparativement aux collecteurs passifs selon l'art antérieur, on parvient avec le procédé conforme à l'invention à une adsorption directe pratiquement à 100 % des substances nocives qui diffusent à partir de la source d'émission. Les substances nocives de haut point d'ébullition, en particulier, sont alors durablement fixées. Des essais effectués par la Demanderesse ont montré que des
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substances toxiques étaient adsorbées de façon stable jusqu'à une quantité de 10 % en poids par rapport aux particules adsorbantes.
Une quantité de charbon de 200 g/m2 peut par conséquent neutraliser de façon permanente jusqu'à 20 g/m2 de substances nocives. Etant donné que de telles quantités
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n'apparaissent jamais dans la pratique, le charbon. actif f Il ,n'est jamais épuise.
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Process and adsorbent material intended to combat odorous and harmful substances.
The present invention relates to a method of sanitizing premises loaded with harmful substances, as well as materials which can be used for this purpose.
The growing knowledge of the world around us, combined with very sensitive methods of analysis, increasingly reveals to the public the pollution of our environment by harmful substances. This has resulted, for buildings loaded with harmful or odorous substances, an increased need to sanitize these buildings with a minimum of expense. It was also recognized the need to establish with simple means the presence of harmful substances in order to perceive the need for sanitation and the success of the latter. We consider here as harmful substances substances of which a small quantity already triggers in man irritations, allergies or diseases.
These substances include wood preservatives such as pentachlorophenol (PCP) and lindane, plasticizers such as polychlorinated biphenyls (PCB), or also formaldehyde; the latter has been and is still used in particle board and has since been suspected of being carcinogenic. Hydrocarbons which are optionally aromatic, or their chlorinated derivatives, can also be released, as harmful substances in the sense indicated above, for example varnish, paints or adhesives.
Particularly problematic harmful substances are PCBs which have been used for example as plasticizers in sealing materials, in particular for the construction of prefabricated constructions. Recent knowledge has shown that over time, PCBs diffuse waterproofing mass in adjoining concrete elements, just as they are released into ambient air through seals. By air exchange, the air loaded with PCB is distributed in. the whole building. PCB released from seals, so-called
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primary sources, partially precipitates in premises by binding to particles, but also largely dissolves in murals and plastics.
It follows that after a certain period of clearance, a series of so-called emission sources has formed
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secondary, among which we can mention in particular coated walls and ceilings. These secondary sources then generally contain such a large quantity of PCBs and constitute such a large emission surface that the elimination of tight seals cannot by itself produce a lowering of the concentration of PCBs in the ambient air below. precautionary limits.
Carpets can be another source of harmful and odorous substances. Emissions occur, for example, by the fact that the raw materials of these products react under the influence of humidity and / or under the influence of constituents of the material forming the substrate. Even after the floor covering has been removed, the floor continues to emit odorous and harmful substances, so that until now, the entire floor has had to be removed or an intermediate floor with rear ventilation has been laid.
The additives incorporated into the building material itself constitute another source of unpleasant emissions, sometimes also harmful to health. For example, many constructions are affected by ammonia fumes which must be attributed to the use of ammonium salts, urea or organic amines in the broadest sense as protective agents for concrete and mortar against frost. One can also often mention as a cause of the emanation of amines, also a previous use of a room for example for the purpose of breeding animals, which leads to the building elements remaining for a long time in contact with harmful substances from the air.
If we
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removes the sources of these substances, for example to convert the building of a stable into a residential or commercial premises, we are witnessing a re-emission of substances from secondary sources, wall surfaces and ceilings. This situation is comparable, by its cause and effect, to the problem indicated above of pollution by PCBs.
Document DE-A-38 18 993 has disclosed a process for cleaning up rooms loaded with harmful substances. However, in this case, the ambient air loaded with harmful substances is purified. To achieve this, the air is passed over adsorbent materials by appropriate measures, artificially or by its own circulation only. For example, air loaded with harmful substances passes under pressure through adsorption towers loaded with adsorbent materials. Another possibility that does
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knowing this document is to pass. er large surface planar bodies, loaded with adsorbent materials, for example curtains. However, this method has the decisive disadvantage of simply accessing the already charged ambient air.
This leads to the fact that the purified air always mixes again with the air loaded with harmful substances and that a dilution effect is therefore obtained in the best case.
Document DE-OS-40 28 434 describes a possibility of decontaminating sealing compositions containing harmful substances. By means-apppcopxies, then cut and decontaminate the waterproof material; which is the primary source. The process therefore only takes place on the primary source. But as already described above, harmful substances from secondary sources, namely wall surfaces and ceilings, also load the air very considerably; with the above process, these secondary sources cannot be cleaned up.
The problem of the present invention is to
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make available a process for cleaning up rooms loaded with harmful substances. This problem is solved by the fact that the emission source is directly covered with a material which contains adsorbent particles. The main advantage is then that by using suitable materials in accordance with the invention, the passage of harmful substances through the covering layer and, consequently, a transfer of harmful substances into the ambient air is avoided. The process according to the invention therefore undertakes the remediation of emission sources loaded with harmful substances a step earlier than the processes which are known in accordance with the state of the art.
In the
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process according to the invention, harmful substances. are therefore generally prevented from passing into ambient air or from being able to form sources of secondary emissions, while the processes described so far are based on the elimination of harmful substances from the ambient air which is charge.
The total covering, in accordance with the invention, of the emission source offers two decisive advantages: no harmful substance no longer arrives in space and adsorption occurs where the concentration of harmful substances is maximum.
By the process according to the invention, it was possible, for example, to reduce the radon concentration in residential buildings to such an extent that even in previously heavily charged rooms, it was possible to respect limit values which serve to health precautions.
One embodiment of the process according to the invention resides in the fact that the elements or objects neighboring the primary sources of emission are first of all coated with materials which contain adsorbent parts.
This overlap must prohibit the exit of harmful substances which appear from the fact that these substances diffuse from the primary sources of emission in these elements.
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neighbors and can exit into the ambient air by migrating to the surface of these building elements.
In another embodiment of the present invention, the material is selected from the group of open pore foams, nonwovens and inorganic and organic binders. It is in particular an open pore foam, 0.5 to 5 mm thick, preferably a crosslinked polyurethane foam which contains finely ground adsorbent particles and a binder. Likewise, the material may contain a veil of fibers from 0.1 to 2.0 mm thick, which contains the adsorbent particles and the binder. According to another embodiment, the material is a paint, a coating, a
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sound absorbing coating or whitewash; They contain the adsorbent particles.
The material according to the invention, which contains the adsorbent particles, can just as easily be a carpet, preferably a coating of the reverse side of carpets.
The concept of binder is intended for all substances which bind together the same substances or substances of a different nature. For example, in the case of a coating according to the invention, these are all latent non-hydraulic, hydraulic and hydraulic binders (gypsum, soluble glass, Sorel cement, anhydride, lianàl-magnesia, white lime, lime hydraulic, cement, blast furnace slag, etc.). In the case of foams and non-woven fabrics with open pores, the binders are for example all natural or synthetic substances which are used as solutions, dispersions, melts or liquid systems of reactive plastics after formulation (for example by resins and suitable plasticizers, and also pigments and fillers, where appropriate), for bonding materials of a different nature.
Regarding the use of a coating or a whitewash, containing adsorbent particles, for the
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process in accordance with the invention, particularly correct results have been obtained with compositions which at the same time served as soundproofing plaster. This may be due to the high porosity which at the same time allows good accessibility to the adsorbent material. The coating is generally supplied as a dry mixture containing up to 50% by weight of adsorbent particles and it is pulped before use. Similarly, the soil to be sanitized can be covered, by the process according to the invention, with an additional whitewash which contains up to 50% by weight of adsorbent particles.
Another embodiment of the process according to the invention lies in the fact that the materials
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adsorbents can also be incorporated for wallpapers. This adhesive can for example '-' be 'constituted of a dispersion at 40% of ethyl acrylate to which are added 60% by weight of activated carbon ground and suspended in water. The walls and ceilings can thus be coated with a layer of approximately 300 mm thick on which a traditional wallpaper is applied. The grip is good.
If molecular sieves that are not sensitive to humidity are used as adsorbent material, a white background shade is obtained to which wavy color pigments can be added. Effective control of the layer thickness remains important in order to locally avoid weak spots due to insufficient quantities of adsorbent material.
But instead of being incorporated into wallpaper glue, the adsorbent materials can also be incorporated into a paint which must then be applied in sufficient thickness. For this purpose, for reasons of appearance, hardly any active carbon is used, but rather molecular sieves. The paintings... . mainly suitable when irregularly shaped bodies or not
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plans (cables, tubes) or bushings must be covered. In the production of materials for the process according to the invention, it must be ensured that the material
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or the binder does not contain substances which can be:. ',' 'absorbed by the adsorbent particles.
The specialist in this field knows suitable solutions which need not be discussed here in more detail. It is however recommended to confirm the choice of binder, for example, by a control test.
Another embodiment of the process according to the invention resides in the fact that the material comprising the adsorbent particles is a wallpaper to which is applied a crosslinked polyurethane foam of 1 to 5 mm, loaded with adsorbent particles. Foam racks are preferably compressed and dried with a mixture of ground activated carbon and a dispersion of binders.
In this case, a carbon load of up to 200 g / m2 is reached, the binder / carbon ratio on a dry basis then varying from 1: 1 to 1: 5.
Another embodiment according to the invention resides in the fact that the material containing adsorbent particles is a support layer formed by a flat substrate of the group of paper, wallpapers or bodies.
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textile plans, for example fabrics, knitwear-fiber veils or glass fiber fabrics and. the adsorbent particles are applied to this support layer. The latter advantageously forms, with the particles placed on it, a test strip, which is applied to the construction elements, covered or not, in order to determine whether there are infiltrations of substances toxic to the environment through barrier layers or if such substances are released.
A planar support material that can be used
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for the processes according to the invention, which confer - holds globules of activated carbon, is described in jles- "documents
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EP-A-118 618 and EP-A-0 090 073.
Relative to the emission source, these test strips in accordance with the invention can be applied with their adsorbent materials turned both outwards and inwards, in order to detect, for example in the latter case, infiltration through a wallpaper with adsorbent properties or through floor coverings with the same properties. A 20 x 100 mm strip which contains about 0.5 g of activated carbon has been found to be very suitable as a test strip and very practical. An embodiment according to the invention consists of a strip of double-sided adhesive of which one side is lined with adsorbent particles and the other is covered with a silicone protective paper, to be removed before use.
The strip is packaged in a gas-tight envelope, which protects the activated carbon until it is used and which is also used for re-shipment to the analysis laboratory.
The strips can be applied by light pressure, for example to the underside of seats, tables, etc., from which they can then be detached.
Another application of these test strips is the monitoring of the sanitation of buildings containing harmful substances, which can be illustrated with an example. As already described above, it has been achieved by evaporation of PCBs in panel constructions, in contamination involving large surfaces of walls and ceilings, which can be neutralized by covering the contaminated surface with wallpapers containing activated carbon. It is advantageous here to be able to recognize at the desired time a possible infiltration of PCBs through the wallpaper. To this end, the test strip containing the adsorbent particles is glued to the surface of the adsorbent wallpaper, with orientation towards the wall side.
Then preferably use an adhesive strip overlapping the test strip (1 cm overlap on all sides) so
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that the adsorbent layer is not touched by the adhesive.
On the side facing inwards, a barrier layer, for example aluminum foil, can also be placed in order to increase the effectiveness of the strip.
With regard to the remediation of a floor or a floor covering emitting odorous and harmful substances, one embodiment of the process according to the invention consists in laying between the floor or the contaminated floor covering and the new carpet or other new floor covering, a layer or material by which odorous and noxious substances are adsorbed. In this process according to the invention, for example, adhesives are applied to a flexible support material, by means of an adhesive composition printed with dots.
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adsorbent granular or spherical particles, preferably activated carbon, but also porous porous, and they are covered with a light textile material permeable to air.
A sheet support material which can be used for this process according to the invention, which contains activated carbon globules, is described in documents EP-A-118 618 and EP-A-90 073.
Another possibility is to provide the support material with a coating permeable to water vapor, which acts as a fixing material for the adsorbent particles. The adsorbent particles are dispersed in the mass of this coating. After drying, incl. The cover thus produced from the adsorbent materials is covered with a light textile flat body. Through the coating over the entire surface, an additional barrier layer is established next to the adsorbent layer, which lets the soil "breathe" due to its permeability to water vapor. The use of an adsorbent material which is not part of the carpet then makes it possible to lay any carpet on this material. However, the adsorbent materials can also be placed directly on the carpet floor.
That
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supposes the presence of a coating on the posterior surface of high quality, which serves at the same time of material of fixing for the adsorbent particles. This rear covering can also be covered with a light textile flat body. When operating in this way, the adsorbent particles are freely accessible in proportion of at least 50%, preferably between 70 and 80%. This is an advantage from the point of view of adsorption kinetics, since no adhesive layer has to be crossed. Activated charcoal, which is incorporated for example in the form of powder into the posterior coating, is on the other hand less effective due to the reduced accessibility of the external surface.
Another form of implementation of the process according to the invention lies in the fact that the material containing the adsorbent particles is a composite material which consists of a suppressed layer formed of a support material in web form from the paper group, wallpapers or flat textile bodies, for example fabrics, knits, veils of fibers or fabrics of glass fibers, of a layer being on this support layer and containing the adsorbent particles and of a layer covering disposed on this layer containing the adsorbent particles. This composite material therefore has a sandwich structure comprising the support layer, the adsorbent particles and the covering layer.
The adsorbent particles are preferably coated on the support layer by means of a preparation containing an adhesive material. This adhesive material consists of organic binders, in particular a dispersion of synthetic material or a two-component system poor in solvent, or else it is chosen from the group of latexes, for example natural latex. This preparation containing the adhesive material can be applied by points or in a layer covering the entire surface.
Given that for reasons related to the physics of the building, the water permeability and r; .- "" -'-
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air materials used in construction plays an important role, the adhesive material must be permeable to water vapor, especially in the case of a layer covering the entire surface.
The covering layer which is used in the materials which can be used for the process, according to the invention is a flat support material for the group of paper, wallpapers or flat textile bodies, for example fabrics, knits, fibers or fabrics of glass fibers. This covering layer can be applied as a lining to the material containing the adsorbent particles, preferably by dots or by a thin sheet of fusible adhesive.
A composite material which can be used for the process according to the invention can for example be produced as follows. The support turned towards the interior space. (flat textile body, special paper or glass fiber cloth) is provided with a water vapor permeable layer covering the entire surface, which is at the same time the material for fixing the adsorbent particles in grains or globules. The particles of adsorbent material are spread over the layer before drying. The excess is removed by suction. The adsorbent layer is then covered for example with a light textile material in order to protect it from the adhesive with which the composite material is bonded to the construction element.
Advantageously, -. vs. as a coating of light, fine-mesh polyester tablecloths printed with a fusible adhesive.
The layer applied over the entire surface has the decisive advantage that even in the case of the use of a loose textile support material, this material can be painted without the wall paint covering the adsorbent particles, altering them or make it otherwise inaccessible to harmful substances that must be adsorbed. Dispersions with which
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layers permeable to water vapor can be established are for example the products "Plextol" from the company RôhmGmbH or the products of the types "Impranil" and "Impraperm" from the company Bayer AG.
Another means of protecting the adsorbent particles contained in the "'.. J material intended for the process according to the invention from the penetration of the paint consists in turning the support layer of the adsorbent particles towards the wall and covering the latter. -same of the outer material, then using as an adhesive layer between the adsorbent particles and the outer material a sheet of fusible adhesive having slits, thereby ensuring that sufficient moisture can penetrate, but not the paint.
However, for the application of paint, it is preferable to use paints which contain little or no solvent.
In another embodiment of the invention, an additional barrier layer is preferably provided, preferably a barrier layer permeable to water vapor, on the side of the composite material opposite the source. emission, that is to say on the support layer or the cover layer. The barrier layer is generally placed inside the composite material on the side of the adsorbent layer opposite the emission source.
The invention also relates to a material, adsorban-t--. qu-i contains a flat support material produced as a water vapor permeable barrier layer, surmounted by a layer containing adsorbent particles. In another embodiment of the invention, this adsorbent material can contain another covering layer which is arranged on the layer containing the adsorbent particles.
Another adsorbent material according to the invention, in the form of a composite material, contains a sheet support material, another barrier layer
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permeable to water vapor disposed on this support material and a layer located on this barrier layer and containing adsorbent particles. This adsorbent material may contain, in another embodiment of the invention, an additional covering layer which is disposed on the layer containing the adsorbent particles.
The role of the barrier layer is to prolong the contact time between the harmful substances and the adsorbent particles, by reducing the speed of migration of the harmful substances from the emission source towards the surface of the composite material. Another advantage of the barrier layer is that it prevents persistently adsorbable low-volatile gases from migrating air from the interior space into the adsorbent layer and reduce the adsorption efficiency therein. for example counter-radon emanating from the wall. It is preferably used when choosing as support material porous, air-permeable bodies. Such a barrier layer is preferably permeable to water vapor so as not to prevent the breathing of the masonry.
The barrier layer can at the same time constitute the material for fixing the adsorbent particles. But it can also consist of a sheet having slots applied as a lining on the internal face of the outer layer of the composite material, preferably. unefeuil. presenting it with slits and carrying a fusible adhesive, which is linked on the other hand to the adsorbent particles. In another embodiment, the barrier layer may be a layer of latex or a layer of latex paint, which is applied to the exterior side of the composite material, facing the interior of the part.
As regards the adsorption of radon by means of the process according to the invention, it appeared that the use as a stop layer of a slit sheet
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wearing a fusible adhesive with which the external covering layer on the side of the part had been applied as a lining on the adsorbent layer, was very effective. Depending on the bonding temperature, the passage of air is reduced by approximately 90% at the same time as the adsorption of radon is considerably improved. The passage of humidity is then more than sufficient, so that it does not exist. te''p'aT:? "'de' risk of moisture accumulation in the masonry.
Another process according to the invention for the adsorption of radon may consist in using a material in which the rear face of the external material is provided with a layer permeable to water vapor, which also serves as a layer adhesive for granules or globules of adsorbent material.
Then a lining is applied to the adsorbent layer produced after the coating process, a cover which can be for example a textile material or a paper. In the two cases mentioned above, the radon- 'first comes into contact with the adsorbent layer. The part of the radon which has not been fully adsorbed then meets the barrier layer and is braked by this layer, so that the adsorption process can continue.
In another embodiment of the process according to the invention and of adsorbent materials according to the invention, the side of the material or of the composite material (support layer or covering layer) facing the emission source is a layer separation whose role is to allow removal of the composite material so that it can be removed from the emission source and decontaminated. The removal must then be understood in the sense that, in particular, the adsorbent particles can be removed in connection with the support layer and entirely from the emission source. This separation layer can advantageously be a paper or a veil which can be split or else it consists of two veils of fibers which are easy to separate.
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Practical tests carried out by the Applicant have shown that in the case of adsorption of PCBs on activated carbon, due to the favorable adsorption equilibrium, the PCB is "sucked" from the emission source (for example contaminated wall) and the wall is virtually PCB-free after a few years. The purpose of the layer then is in particular to simplify, for example the detachment of a wallpaper. from the emission source to send it to a treatment site according to standards for harmful substances, for example a waste incineration plant. The adsorbent materials containing PCB must then be detected as completely as possible.
To achieve this goal, a weakening point (point of rupture) must be created in the composite material of the support material or wallpaper. This possibility is offered by the following structure indicated by way of example: the external textile material ëcpojc'te-'su-r - the side facing the wall of the grains of adsorbent material which adhere to the textile material with an adhesive applied discontinuously. The adsorbent particles are covered with divisible paper. Divisible papers have a relatively well glued surface, but they are barely glued inside and that is why they can be divided.
When torn off, half remains applied to the wall and can serve as a substrate for a new wallpaper, while the other half continues to cover the adsorbent materials; therefore ,,, t; yes "loss - of adsorbent material is avoided.
Another possibility of removing a wallpaper without loss of adsorbent materials is to make the cover of the adsorbent materials facing the wall strong enough so that it does not tear when removing the wallpaper. The glued bottom can advantageously be moistened first.
An advantage of the composite material described above
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above in general is that the harmful substances can move freely inside the adsorbent layer until their adsorption. If, due to a particular nature of the emission source, higher releases of harmful substances appear in places, they can extend laterally without obstruction in the adsorbent layer (no local overload) thanks to the layer d 'stop and laminate structure. Adsorbent particles are always available in large quantities in all directions and allow a uniform distribution of harmful substances.
In the case of covering without the insertion of adsorbent materials, that is to say for example with an aluminum foil, it occurs in the event of deterioration of the effects of migration and massive penetrations.
On the other hand, slight local alterations of the composite material according to the invention, for example by holes made with a drill, are completely harmless, because the action for example of an adsorbent wallpaper is based on the fixing of harmful substances in the area around the emission source and does not require total partitioning over the entire surface.
Another form of implementation of the process according to the invention lies in the fact that the materials containing the adsorbent particles are in the form of strips which are, for example, arranged over the
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joints sealed with compositions. Contsensant of, nt of s harmful substances or are pressed in-these joints.-These bands can still, advantageously, be covered with a material which is suitable for the process according to the invention, in order to thus exclude with absolute safety passage of harmful substances into space.
Since the sealing material for the seals is generally slightly recessed, there is enough room for a thick strip of adsorbent material; fairly large amounts of
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adsorbent particles can lodge in this recessed space, so that safety can still be guaranteed after many years.
The adsorbent particles which can be put in place and used for the process according to the invention and for the adsorbent materials according to the invention are powdered activated carbon, activated carbon globules, activated carbon granules, ion exchangers carbonized and activated, pitch-based carbon in spherical particles, hydrophobic molecular sieves, elements molded from hydrophobic molecular sieves or porous polymers. The adsorbent particles, in particular activated carbon, advantageously have a specific surface of at least 900 m2 / g. The globules and granules of activated carbon preferably have a diameter of 0.1 to 2.0 mm, in
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particular from 0.3 to 1.0 mm.
The adsorbent particles are preferably present in an amount of 5 to 400 g / m2, in particular from 10 to 250 g / rn.'tqe. :.
The production of carbonized and activated ion exchangers is described in document DE-A-43 04 026. The materials according to the invention generally contain up to 70% by weight of adsorbent particles.
Many methods are suitable for applying the adsorbent particles, for example to the support material. Thus, as described for example in document DE-A-32 11 322, it is possible to deposit small heaps of an activated carbon paste and of a dispersion of binder by rotary screen printing, which makes it possible to obtain weights coating up to 100 g / m2.
The use of activated carbon in spherical particles, which is made to adhere by a material applied by points to a flat textile body, is described in document DE-A-33 04 349.
An adsorbent material which is well suited for the present invention is carbon in spherical particles,
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pitch-based. Thus, for example in the case of the use of carbon in spherical particles with a diameter of 0.3 to 0.8 mm, it is possible to apply up to 1000 globules per cm 2 on the support material of the test strips. according to the invention or of the composite material. This corresponds to more than 20 mg / cm2 of activated carbon, which is almost freely accessible, since the adhesive material only closes 10 to 15% of the pores. With a specific surface of 1000 to 1200 m2 / g and a volume of microscopic pores of 0.3 ml / g for a pore diameter of 0.5 to 1.2 nm, and an average point of 0.8 to 0, 9 nm, carbon in spherical particles is particularly advantageous to use in the present invention.
An important fact is that the microscopic pores are relatively narrow, because the adsorption forces are then maximum. But on the other hand, the microscopic pores must be large enough so as not to retain the molecules of harmful substances which are not very small, for example the molecules of PCB. This is why pore diameters from 0.6 to 1.0 nm are very favorable. Such pore diameters are observed, for example, in the case of pitch-based active carbon (carbon in spherical particles), based on coconut shells and based on certain coal. Harmful substances are strongly adsorbed in these materials and are permanently retained there.
A homogeneous charge of the support layer with the adsorbent particles is important for efficiency
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composite material. It is guaranteed in. especially when using activated charcoal globui ,,
Besides coal in globules, one can also basically use coal in granules or shale coal (with particle diameters of 0.3 to 2 mm). It is however preferable to use charcoal in globules because of its smooth surface resistant to abrasion as well as the optimal coating which it makes it possible to obtain.
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In order for certain harmful substances to be adsorbed, it may be necessary to impregnate the adsorbent particles and to use various adsorbent particles: pure activated carbon for harmful substances with a high boiling point, for example PCB and PCP; pure activated carbon, preferably with very small microscopic pores, for solvents; activated carbon impregnated with acid, for example phosphoric acid for the adsorption of ammonia and amines; activated carbon impregnated with a basic substance, for example potassium carbonate, for acid gases; carbon impregnated with 2-amino-1,3propanediol or trimethanolamine for the adsorption of formaldehyde; carbon impregnated with a sulfur substance for adsorption of mercury vapors;
activated carbon impregnated with copper salts for the adsorption of harmful substances containing sulfur and containing nitrogen, to name only the most important.
Regarding ammonia fumes from masonry, the application of papers. Painted paints which contain activated carbon particles impregnated with phosphoric acid has given very good results. Such wallpapers have basically the laminated structure described above, in which adsorbent materials in granules or globules are located between two flat bodies of textile or paper, one of which is the support layer of the adsorbent particles and the another is the cover layer for these particles.
For the adsorption of harmful substances with a high boiling point in accordance with the process of the invention, it is also advisable to use porous polymers such as, for example, the resins "XU8" of the company. DOW-Chemical Company. It is also advisable to use carbonized and activated cation exchangers, for example based on sulphonated styrene / divinylbenzene copolymers, which have a great similarity with activated carbon as regards their physical properties.
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For the purposes of the process and of the material in accordance with the invention, the external surface of the adsorbent particles is freely accessible to harmful and odorous substances, preferably in a proportion of at least 50%, in particular between 75 and 80%.
With regard to the sources of emissions which are remediated with the process according to the invention or with the materials according to the invention, these are in particular building elements and materials containing odorous and harmful substances , for example walls, beams, prefabricated partitions, concrete slabs, floors, ceilings, beams, planks and wooden floors, joints, waterproofing compositions and materials and sealants.
For the purpose of the present invention, the term harmful substances is intended to denote in particular harmful substances adsorbed on powdered activated carbon, globules of activated carbon, granules of activated carbon,
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carbonized and activated ion exchangers,. of. jharb. we. j. in pitch-based pitch particles, hydrophobic molecular sieves, bodies molded from hydrophobic molecular sieves or porous polymers. These substances include polychlorinated phenols (PCP), polychlorinated biphenyls (PCB), chlorinated hydrocarbons (HCX), polycondensed aromatic compounds (PRA), chlorinated paraffins, phthalates, amines, 2- ethylhexanol, ammonia and radon.
Example 1
The interior partitions of a construction in
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prefabricated elements, which had been contaminated by entry, by entry of ambient air loaded with PCBs for many years, were coated on their entire surface with a dispersion glue for heavy wallpapers. A planar filter was embedded in the layer of adhesive according to document EP-A-118 618, formed of a glass cloth which had been loaded on one side with 210 g / m2 of
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globules of activated charcoal with a diameter of 0.5 mm using a dot-printed glue which had been covered with a polyester sheet. After carrying out these operations, the PCB content of approximately 10,000 ng / m3 in the ambient air fell to less than 300 ng / m3, and subsequently remained below this value.
The covering material gave the impression of a textile covering.
Example 2
The material containing adsorbent particles which can be used in the process according to the invention consisted of anti-noise plates which had been loaded, on the side facing the partition, with granules of activated carbon having a diameter of 0.5 to 1. , 2 mm, the application weight of which was 190 g / m2. The other operations of the method were the same as in the previous example. By covering the entire surface, it was also possible to lower the PCB content to less than 300 ng / m3.
Example 3
We used as -, - neck material. vertureiun carpet whose back had been charged with globules of activated carbon and which completely covered a concrete floor contaminated by PCB. The release of PCBs was then completely prevented.
Example 4
A sheet of polyester fabric having a surface weight of approximately 100 g / m2, to which adhered approximately 200 g / m2 of carbon in spherical particles (average diameter
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0, 55 mm), was cut into strips which covered about 1.5 cm on both sides the joints; pro, t-éger The strips were fixed with adhesive tapes s -, - after which a wallpaper was applied according to Example 1, which was in turn loaded with 200 g / m2 of charcoal in spherical particles.
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Example 5
Silicone protective paper was divided into three parts on a 10 cm adhesive strip: in a 7 cm wide strip and, to the left and right of it, in a 1.5 cm wide strip (1 , 5 cm + 7.0 cm + 1.5 cm = 10 cm). The middle strip of protective paper was gradually removed at the same time as the glue layer of carbon in spherical particles of Example 4 was spread over the adhesive layer, which adhered correctly on the spot. The strip coated with charcoal in spherical particles could be wound without difficulty. At the place of use, the lateral protective papers were removed and the strip was put in place so that the layer of charcoal covered the joint by about 1.5 cm. The wallpaper was placed over these strips as in Example 4.
Example 6
A 1 cm thick sheet of crosslinked polyurethane foam, with large diameter pores (weight
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per liter 30 g, porosity 15 ppi) was in all cases provided with an adhesive composition ("Impranil" HS 62- + "Imprafix" HSC, 30 g / l). Next, 200 g of charcoal were spherical particles per liter of foam were loaded into a shaker. After removal of the excess and thermal hardening of the adhesive composition, the sheet was cut into strips 4.5 cm wide which were then pressed into the seams about 4 cm wide. The strips were immobilized with adhesive tape as a means of attachment. These strips were covered with wallpaper as in Examples 4 and 5.
Example 7
The same polyurethane foam as that which had been used in Example 6 was provided with a paste consisting of ground activated carbon, water and a dispersion of binders and it was freed from excess on a hurry. After drying the sheet, it was cut into strips which were then treated as in
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Example 6. A representative example of the composition of the dough is given below:
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<tb>
<tb> Coal <SEP> active <SEP> 315 <SEP> g <SEP> (base <SEP> dry)
<tb> Water <SEP> 435 <SEP> g
<tb> Binder <SEP> A <SEP> to <SEP> base <SEP> of acrylate <SEP> (soft) <SEP> 40 <SEP> g <SEP>; -.- "Binder <SEP> B <SEP> to <SEP> base <SEP> of acrylate <SEP> (hard) <SEP> 80 <SEP> g
<tb> Solution Agent <SEP> <SEP> thickener <SEP> (at <SEP> 4 <SEP>% <SEP> 100 <SEP> g
<tb> in <SEP> water)
<tb> Lubricant <SEP> (at <SEP> base <SEP> from <SEP> polyamide) <SEP> 15 <SEP> g
<tb>
The methods according to the invention indicated in Examples 4 to 7 were used to sanitize sealing materials contaminated by PCB in constructions formed from panels. In these examples, after the application of the method according to the invention, it was not possible to detect any PCB on the outside of the covering coating.
Similar laboratory scale tests have shown that moisture-insensitive molecular sieves can also be used in place of activated carbon as described in the examples.
As demonstrated in the examples above
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Above, emissions of harmful substances such as, for example, PCB, could be very strongly repressed - and, primed - e even completely inhibited by the process according to the invention. Compared to passive collectors according to the prior art, the process according to the invention achieves almost 100% direct adsorption of harmful substances which diffuse from the emission source. In particular, harmful substances with a high boiling point are permanently fixed. Tests carried out by the Applicant have shown that
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toxic substances were stably adsorbed up to an amount of 10% by weight relative to the adsorbent particles.
A quantity of carbon of 200 g / m2 can therefore permanently neutralize up to 20 g / m2 of harmful substances. Since such quantities
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never appear in practice, coal. active f It is never exhausted.