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FR2637576A3 - Recipient pour produit chimique - Google Patents

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FR2637576A3
FR2637576A3 FR8913135A FR8913135A FR2637576A3 FR 2637576 A3 FR2637576 A3 FR 2637576A3 FR 8913135 A FR8913135 A FR 8913135A FR 8913135 A FR8913135 A FR 8913135A FR 2637576 A3 FR2637576 A3 FR 2637576A3
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plastic
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Hans-Ulrich Hahn
Wolfgang Sievert
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Honeywell Riedel de Haen AG
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Riedel de Haen AG
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Abstract

L'invention concerne un récipient pour produit chimique. Selon l'invention, un récipient pour produit chimique liquide de grande pureté, ayant une fermeture supérieure, est composé d'une couche interne 1 en plastique fluoré, d'une couche intermédiaire 2 en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite et d'une couche externe 3 en plastique renforcé de fibres de verre, les couches interne et intermédiaire sont intimément liées sur toutes leurs surfaces tandis que les couches intermédiaire et externe le sont au moins dans la région du plus grand diamètre. Applications : transport de produits chimiques liquides de grande pureté pour l'industrie électronique, sans pollution ni contamination par particules.

Description

RECOPIENT POUR PRODUIT CHIMIQUE
L'objet du modèle d'utilité porte sur un récipient pour produits chimiques, particulièrement récipient pour le transport de produits chimiques liquides de grande purete.
Au cours de ces dernières années, les exigences concernant la pureté de produits chimiques spéciaux liquides, par exemple de produits chimiques de procédé pour l'industrie électronique ont augmenté fortement. Par suite des dimensions toujours plus réduites des microplaquettes fabriquées par l'industrie électronique qui utilise des produits chimiques de procédé, par exemple, il est exigé de plus en plus fortement que les produits chimiques liquides de grande pureté soient exempts de particules.
Les fabricants de produits de la chimie fine maitrisent la fabrication de produits chimiques liquides de grande pureté exempts de particules. Cependant le transport de tels produits chimiques de grande pureté entre le fabricant et l'utilisateur comporte des risques car le plus souvent, ils contiennent de l'acide fluorhydrique ou sont de quelque façon, agressifs, toxiques ou nocifs. Par conséquent, les réservoirs pour produits chimiques utilisés pour le transport doivent exclure non seulement toute pollution chimique, mais encore une pollution par des particules du contenu du récipient et ils doivent en même temps empêcher de façon absolue tout écoulement non prévu, ou toute fuite du contenu du récipient, par exemple, en cas d'accident de la circulation.
Les conditions ainsi énoncées ne sont entièrement satisfaites ni par les petits fûtes métalliques conditionnés de manière appropriée, d'une capacité comprise par exemple entre deux et cinq litres, ni par les gros fûts métalliques, tels que les conteneurs du commerce, de capacité comprise entre quatre cents et mille litres. En raison de l'aggressivité des produits chimiques liquides de grande pureté, les matériaux connus: le verre, les matières plastiques à base d'oléfine et l'acier sont exclus pour la fabrication de récipients adaptés. Aucun des matériaux mis en oeuvre pour la fabrication de conteneurs de transport pour produits chimiques ntest en mesure de satisfaire les conditions concernant la résistance aux produits chimiques, la contamination par des particules et la stabilité à la rupture.
Grâce à l'objet du modèle d'utilité, on dispose d'un récipient pour produit chimique dans lequel peuvent être stockés et transportés particulièrement les produits chimiques liquides de grande pureté utilisés pour l'industrie électronique sans risque de contamination chimique et de contamination par particules, et qui, en même temps présente une résistance suffisante à la pression, aux chocs et à la rupture , pour permettre leur homologation en tant que récipients pour marchandises dangenuses conformément aux prescriptions sur les marchandises dangereuses.
L'objet concerne un récipient pour produits chimiques, plus particulièrement pour le transport de produits chimiques liquides de grande pureté pour l'industrie électronique, ayant un orifice à la partie supérieure et une fermeture correspondante et il est caractérisé par le fait que le récipient est constitué d'une couche intérieure en plastique fluoré, d'une couche intermédiaire en plastiqué renforcé de fibres de carbone ou de fibres degraite et d'une couche extérieure en plastique renforcé de fibres de verre.
Il s'agit plus particulièrement d'un réservoir vertical, avec de préférence une coupe verticale à symétrie
de révolution.
La produit chimique à emmagasiner ou à transporter n'est en contact, à l'intérieur du récipient, qu'avec la couche composée de plastique fluoré. La paroi interne du récipient est. de préférence de forme sphérique ou piriforme. La couche intermédiàire en plastique renforcé de fibres de carbone ou de fibres de graphite est déposésur la couche interne et est fermement liée à elle. La couche extérieure en plastique renforcé de fibre de verre est déposée sur cette couche intermédiaire et, au moins dans la région du diamètre maximal du récipient, elle est fermement liée à la couche intermédiaire.
La couche extérieure en plastique renforcé de fibre de verre est utilement conformée de telle sorte qu'elle soitrelevée au-dessus de l'épaulement du réservoir,autour et à distance de la fermeture supérieure, si bien que la fermeture soit entourée d'une collerette de sécurité en plastique renforcé de fibres de verre.. Normalement cette collerette de sécurité forme une enveloppe cylindrique. Particulièrement pour les fûts de grandes dimensions, ces collerettes peuvent recevoir des orifices pour servir de poignées etc..
Selon une forme de réalisation préférée de l1inté- rieur du récipient, allant d'une forme sphérique à une forme piriforme, la couche extérieure en plastique renforcé de fibres de verre est utilement conçue de telle sorte qu'au moins dans la région du plus grand diamètre horizontal du récipient, elle soit fermement liée à la couche intermédiaire en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite et qu'elle soit tirée vers le haut et/ou vers le bas de manière à former une collerette de protection tournée vers le haut et/ouversunsoclede protection, normalement cylindrique, tourné vers le bas.Dans le cas où l'on a à la fois la collerette et le socle de protection, ils forment ensemble un récipient extérieur de sécurité, cylindrique de préférence, en plastique renforcé de fibre de verre, lequel est fermement lié au réservoir intérieur.
Dans le cas oU la conformation du récipient intérieur est de forme comprise entre sphérifique et piriforme, la liaison ferme de la collerette, du socle ou du récipient de protection peut être restreinte dans la région du diamètre maximal du récipient intérieur, ce qui signifie que les parties superficielles de la couche intermédiaire en plastique renforcé de fibres de carbone ou fibres de graphite qui ne sont pas disposées dans la région du plus grand diamètre du récipient intérieur, ne sont pas liées fermement à la couche extérieure. Cependant, la couche extérieure peut être conformée de telle sorte qu'elle soit liée fermement à toute la superficie de la couche intermédiaire et que de plus, elle forme une collerette de protection, ou un socle de protection, ou un récipient de protection.
L'orifice supérieur du récipient sert au remplissage et aux prélèvements. L'orifice est fermé par une fermeture appropriée qui est utilement réalisée sous forme de couvercle ou de coiffe vissés. La fermeture peut être protégée contre une ouverture non intentionnelle d'une manière appropriée, par exemple, un couvercle vissé, par un goujon qui unit le couvercle vissé au récipient.
Le filetage extérieur de 11 orifice du récipient pour la coiffe vissée est pratiqué de préférence sur la couche intérieure en plastique fluoré. Cela veut dire que le filetage extérieur n'est pas découvert de la couche intermédiaire en plastique renforcé de fibres de carbone ou de fibres de graphite.
I1 est utile d'équiper la fermeture de pièces telles que fermetures deux pouces de type chimique standard, systèmes de raccords rapides, raccordements pour conduites d'alimentation et d'évacuation, tuyaux de montée, tubes plongeurs et autres, qui permettent de remplir et de vidanger le récipient sans changer la fermeture proprement dite.
Les raccordements pour les conduites d'alimentation et d'évacuation des produits chimiques liquides, les raccordements pour les conduites d'alimentation et d'évacuation des gaz inertes, des gaz comprimés et autres peuvent être réalisés sous forme d'ajutages qui peuvent eux-mêmes être fermés au moyen de fermetures adaptées telles que fermetures vissées, raccords rapides, robinets et/ou vannes. Dans la fermeture du récipient proprement dite, on peut aussi dis
poser des connexions pour détecteurs ainsi que les détec
teurs de surveillance des opérations de remplissage et
de soutirage.
Les raccordements disposés dans 1a fermeture servent
aussi bien au remplissage du récipient qu'aux prélèvements
de produit chimique dans le récipient. Les conduites d'alimentation et d'évacuation des produits chimiques qui sont
nécessaires ainsi que les éventuelles conduites d'alimen
tation et d'évacuation des gaz inertes ou gaz sous pression
précités, ou les détecteurs et autres nécessaires aux opé- rations de remplissage ou de prélèvement sont raccordés
aux raccordements présents dans la fermeture aussi bien pour le remplissage que pour le prélèvement du produit chimique. Les raccordements, ajutages par exemple, peuvent être de conformation tous semblables entre eux, en diamètre par exemple. Cependant, un ou plusieurs raccordements ou ajutages peuvent s'écarter de cette conformation identique.
C e s différents ajutagés peuvent également être tous dissemblables.
Grâce aux possibilités d'arrangement des raccordements données dans la fermeture et aux possibilités de conformation des raccordements eux-mêmes, le fabricant de produits chimiques ainsi que l'acheteur peuvent tenir compte non seulement des raccordements spécifiques pour le produit, mais aussi des conditions préalables posées par ces raccordements
Il est utile que la coiffe vissée et ses raccordements ou les raccordements aux-mêmes-tsoiént interchangeables. Ainsi, une fermeture, par exemple une coiffe vissée, peut être échangée contre une autre fermeture, par exemple une autre coiffe vissée ayant d'autres ajutages, correspondant aUxecr~igurations de prélèvement et de raccordement chez le client.
On peut alors avoir en stock des fermetures, coiffes vissées par exemple, de différentes configuration ou différents modèles et/ou différentes dispositions des ajutages et on peut les échanger contre les fermetures utilisées au remplissage, coiffes vissées par exemple. De même la plaquede couverture de la coiffe vissée peut être faite interchangeable, de sorte que la coiffe vissée remplit la fonction d'un gros écrou d'accouplement qui assure à la plaque un ajustement ferme avec les deux raccordements précédemment décrits.Il est donc ainsi possible de tenir compte, facilement, des besoins différents des clients quant à des configurations spécifiques de raccordement.
Pour la constitution de la couche interne, on peut envisager d'utiliser un plastique fluoré tel que les poly méres à base de fluor, comme par exemple le polytétrafluoréthylène (PTFE), le polytrifluonchloréthylène (PCTFE), le fluorure de polyvinyle (PVF), le chlorure de polyvinylidène (PVDF) et des polymères mixtes, comme par exemple, les polymères mixtes de tétrafluoréthylène-perfluorpropylène (FEP), les polymères mixtes de tétrafluoréthylène-perfluoralkyl- vinyléther (PFA/TFA), les polymères mixtes de trifluorochloréthylène-éthylène (EIFE/CTFE). A titre exemple, le polytétrafluoréthylène (PTFE), le fluorure de polivynile (PVDF) et les polymères mixtes de tétrafluoréthylène-per- fluoralkyllrinyle (PFA/TFA) conviennent particulièrement.
La couche interne en plastique fluoré sera utilement fabriquée de telle sorte qu'elle forme une surface interne aussi lisse et exempte de raccords et de joints que possible. Dans ce but, le plastique fluoré sera élaboré selon des techniques appropriées, par exemple, moulage par centrifugation ou procédé de soufflage. La fermeture du récipient et éventuellement les tubes de remontée ou tubes plongeurs qui pénètrent dans l'intérieur du récipient, seront utilement fabriqués en plastique fluoré eux aussi.
Pour unir fermement la couche interne en plastique fluoré avec la couche intermédiaire en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite, il faut que la surface sur laquelle le plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite doit être déposé, soit préalablement rendue rugueuse ou décapée par une méthode appropriée, de manière que l'on ait un collage parfait avec la couche de plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite déposée. Les procédés nécessaires à ce décapage ou à obtenir cette rugosité sont connus dans la transformation des plastiques fluorés. Ce décapage peut se faire par exemple par un traitement faisant appel à des liaisons complexes de métal alcalin,
La fabrication et la transformation de plastiques renforcés de fibres de carbone, de graphite et de verre sont connues universellement.Les matières plastiques précitées sont des plastiques thermodurcissables tels que, par exemple, les polyamides, les polycarbonates, les polybutylenterephtalates, le polypropylène ou particulièrement les résines thermodurcissables qui contiennent des fibres de carbone, de graphite ou de verre,pour améliorer leurs propriétés. On utilise surtout des résines de polyester non saturées (résines UP) pour servir de matrice dans la fabrication des duromères renforcés de fibres. Ce sont des solutions de polyester linéaires qui sont encore thermoplastiques en leur état de livraison et forment une matière thermodurcissable lors de sa transformation en plastique renforcé de fibres sous l'effet de durcisseurs par réticulation tridimensionnelle. A côté des résines UP, les résines époxy surtout conviennent également à la fabrication de matières plastiques renforcés de fibres.
La mise en place de la couche de plastique-renforcée de fibres de carbone ou de graphite sur la surface extérieure décapée par un procédé spécial de la couche de plastique fluoré se fait surtout par ce que l'on appelle le procédé manuel, mais les procédés de pulvérisation de fibres conviennent également. Selon ces procédés, la résine liquide est déposée sur le récipient en plastique fluoré, les fibres de carbone ou de graphite étant noyées dans la résine liquide sous forme de copeaux, de nappes, de tissus ou de stratifils. Après durcissement, la couche intermédiaire est fermement liée à la couche interne en plastique fluoré et, sur la couche intermédiaire ainsi obtenue renforcée de fibres de carbone ou de graphite, la couche extérieure, de plastique renforcé de fibres de verre est déposée de manière analogue,au moins dans la région du plus grand diamètre du récipient avec formation éventuelle en même temps d'une collerette et/ou d'un socle de protection, ou d'un récipient extérieur de protection. Après son durcissement, la couche extérieure est (au moins dans la région du plus grand diamètre du récipient) fermement liée à la couche intermédiaire de plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite.
Ce récipient pour produits chimiques peut être réalisé en des capacités allant jusqu'à 500 litres.
Comme le produit chimique liquide n'est en contact qu'avec la paroi intérieure de plastique fluoré, toute contamination chimique est évitée. Etant donné que la surface intérieure du récipient est sans joint ni raccord et qu'elle est aussi lisse que possible, on évite que la surface intérieure du récipient ne cède des particules au liquide y contenu. La couche intermédiaire, en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite, est elle aussi résistante aux produits chimiques agressifs,.tels que l'acide fluorhydrique par exemple, de sorte que dans 1'éventua3 fiti d'une détérioration de la couche intérieure, la couche extérieure formée de plastique renforcé de fibres de verre, serait protégée de l'attaque de l'acide fluorhydrique par exemple.A côté de la couche intermédiaire formée de plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite, la couche extérieure de plastique renforcé de fibres de verre assure la résistance à la pression et particulièrement dans le cas de l'effet d'un choc ou de la pression sur le récipient, ou dans le cas d'une chute du récipient, elle absorbe les forces de sorte que l'intérieur du récipient est protégé de la destruction. Le récipient pour produits chimiques satisfait les résistances aux chocs, à la pression et à la chute prescrites pour le transport des marchandises dangereuses.
D'autres caractéristiques et avantages de l1inven- tion ressortiront de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés. Les parties omises sur les figures sont réalisées de la même façon que les parties représentées.
Le récipient pour produits chimiques en forme de flacon représenté en figure 1 en section longitudinale est composé de la couche intérieure 1 constituée de plastique fluoré, de la couche intermédiaire 2 en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite et de la couche extérieure 3, en plastique renforcé de fibres de verre.
La couche intermédiaire 2 et la couche externe 3 entourent complètement la couche interne 1 jusqu a la partie filetage 4 de l'orifice supérieur qui peut être fermé au moyen de la coiffe vissée 5.
Le récipient pour produits chimiques représenté en coupe verticale sur la figure 2 possède un récipient intérieur de forme comprise entre sphérique et piriforme, qui est constitué de la couche interne 1, de la couche intermé- diaire 2 et de la couche extérieure 3, lesquelles sont elles-mêmes composées des matériaux précités. La couche extérieure 3 constituée de plastique renforcé de fibres de verre est, dans la région de la plus grande périphérie du réservoir,étirée vers le haut cylindriquement et elle forme ainsi une collerette de protection 6 qui protège la partie supérieure du récipient interne ainsi que le filetage 4 et la coiffe vissée 5 contre les influences extérieures.
Dans la région de la plus grande périphérie du récipient, la couche externe 3 est égaementétirée vers le bas, cylindriquement, ce qui forme un socle de protection 7.
La collerette 20 et le socle 7 forment ensemble, selon la forme de réalisatxon représentée, un récipient de protection cylindrique, qui protège efficacement le récipient intérieur contre toute influence mécanique extérieure.
Dans la forme de réalisation représentée en figure 2, plusieurs cavités ou similaires formant poignée 13 sont réparties sur la périphérie.
Ainsi qu'il a été dit, des ajutages 8, fixés par vissage par exemple peuvent être montés dans la coiffe vissée 5, en vue des prélèvements de produits chimiques, des alitentations en gaz ainsi que des éventuelles filtrations de circuits à effectuer. Le prélèvement de produit chimique liquide se fait utilement par un tuyau de montée 9 qui va jusqu'au fond du récipient interne. Au fond du récipient interne, à l'endroit où le tube de montée débouche, il est utilement prévu une tasse 10 dans laquelle, lors de la vidange, le produit chimique liquide se rassemble, de sorte que l'on peut vider le récipient pratiquement complètement, ne laissant qu'une quantité insignifiante. Les autres raccordements présents dans la coiffe vissée 5, destinés par exemple au gaz sous pression grâce auquel le produit chimique liquide sera chassé du récipient par le tuyau de montée 9, ne sont pas représentés.
Lors du transport on peut placer un couvercle de protection 11 sur la collerette de protection 6 et la partie inférieure du récipient peut être protégée contre une détérioration par des rebords ou similaires 12 en caoutchouc.
De plus, il est intéressant que toutes les parties du récipient se trouvant à l'intérieur de la collerette de protection interne 6, soient aussi lisses que possible, de manière que le récipient convienne aussi pour service dans des conditions de salle blanche (flux laminaire) et que les crevasses et autres qui pourraient créer un tourbillon d'air soient évitées dans la région de la fermeture du récipient ou dans la région de la collerette intérieure 6.
Le réservoir représenté en figure 3 correspond pour ltessentiel à celui de la figure 2, toutefois la paroi du réservoir cylindrique extérieur constituée par la collerette de protection 6 et le socle de protection 7 ntest reliée au réservoir intérieur constitué par les couches 1 et 2 que dans la région du plus grand diamètre du réservoir intérieur.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Récipient pour produit chimique, ayant un orifice de prélèvement pouvant être fermé, particulièrement, récipient pour le transport de produits chimiques liquides de grande pureté destinés à l'industrie électronique, caractérisé par le fait que le récipient est constitué d'une couche interne (1) en plastique fluoré, d'une couche intermédiaire (2) en plastique renforcé de fibres de carbone ou de graphite et d'une couche externe (3) en plastique renforcé de fibres de verre.
2. Récipient pour produit chimique selon revendication 1, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire (2) est fermement liée à la couche interne (1), et que la couche externe (3) est fermement liée à la couche intermédiaire (2) au moins dans la région du plus grand diamètre du réservoir interne
3. Récipient pour produit chimique selon revendication 1 et/ou 2, caractérisé par le fait que la couche interne est réalisée sans joint par procédé de moulage par rotation ou par procédé de soufflage.
4. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la couche externe (3) forme de plus une collerette de protection (6) et/ou un socle de protection (7).
5. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'une tasse (10) est disposée au fond.
6. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la fermeture est conformée en coiffe vissée (5).
7. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait quc la fermeture (5) est garantie contre une ouverture non intentionnelle par une sécurité.
8. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la fermeture (5) présente un ou plusieurs raccordements.
(8) pour l'alimentation et l'évacuation du produit chimique liquide, ou de gaz, et/ou pour des détecteurs.
9. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la fermeture (5) est en plastique fluoré.
10. Récipient pour produit chimique selon une ou plusieurs des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il possède une fermeture (Il) recouvrant la collerette de protection (6).
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