Brevet FR2012236A1 — publié le 19700313

La présente invention a trait à un procédé et un appareil pour l'orientation moléculaire, dans des bandes sans fin en matière thermoplastique. On connaît déjà le fait d'utiliser un traitement thermomécanique dans le but d'obtenir une orientation moléculaire dans des bandes de matière plastique, qui procure à la matière un coefficient élevé de résistance à la flexion et à la traction, et qui sans diminuer sa flexibilité, évite des aspérités et augmente la résilience. Le procédé suivi jusqu a maintenant, consiste à soumettre la bande, sortie de l'extrusion et convenablement divisée par le peigne coupeur, à un traitement thermomécanique comportant une distension de la bande de valeur déterminée, simultanément à un chauffage, dans un four de convection à air chaud, au fur et. à mesure qu'elle défile, tirée par un train de cylindres de sortie et freinée par un autre train de cylindres d'entrée. Ce procédé souffrait de graves inconvénients, dus à la difficulté de maintenir le gradient de température souhaité pendant toute l'opération, qui échappait à l'action de l'opérateur puisqu'on ne pouvait pas contrôler automatiquement, constamment et parfaitement la convection, alors qu'en même temps, le passage de la bande divisée dans le four empêchait le contrôle complet du traitement au cours duquel une petite déchirure, rupture et même un pli de ladite bande, obligeait à recommencer l'opération en démontant le four et en rebobinant à nouveau. Tous ces inconvénients ont été résolus et surmontés par le procédé objet de la présente invention, grâce auquel on obtient un contrôle complet du gradient de la témpérature, en meme-temps qu'est possible la vérification visuelle continue du procédé, sans que puissent se produire les arrêts, mauvais bobinages ou accrochages dans les trains de cylindres. Dans ce but, au lieu de soumettre la bande en matière plastique à un chauffage dans un four à air chaud, on la fait défiler sur le dos convexe d'une plaque chaude, par contact glissant, tirée par l'action d'un train de rouleaux de sortie et freinée par un autre train de rouleaux d'entrée, de telle sorte que les vitesses des deux sont en un rapport déterminé, fonction de l'étirage optimal pour obtenir l'alignement des dendrites capables d'engendrer les fibres moléculaires, conduisant à l'obten tion d'un coefficient élevé de résistance à la flexion et à la traction. Ce procédé qui en réalité consiste uniquement à soumettre la matière plastique à un revenu, est matérialisé par les exemples illustrés sur le dessin annexé, donné à titre non limitatif, et dans lequel Figure 1, illustre ce procédé d'une façon générale-; Figure 2, en illustre une variante avec l'utilisation des deux faces de la plaque chauffée; Figure 3, en illustre une autre variante avec un double étirage et, Figure 4, est à échelle plus grande une vue en coupe verticale d'une plaque# chauffée avec un gradient de température contr#lée. Sur la figure 1, on représente par 1, l'extrudeuse de matière plastique, par 2 la filière, par 2 les rouleaux de traction et découpe longitudinale, par 4 le train de rouleaux d'entrée, par 5 là plaque chauffée, par 6 le train de rouleaux de sortie et par 7' les foyers calorifères additionnels allumés ou éteints à volonté, sur l'une ou les deux faces de la plaque chauffée, selon qu'on utilise ou non les deux faces de celle-ci. Cette variante est représentée sur la figure 2, où, comme on peut le remarquer, une partie de la bande, divisée longitudinalement, peut être passée sur la face supérieure de la plaque et l'autre partie sur la face inférieure, ou bien on peut prévoir une double filière, pour augmenter la production. La figure 3, schématise le cas de double étirage où la bande extrudée en 1, coupée en Z, et dirigée en 4, passe premièrement par la plaque chauffée I, est entrainée par le train de rouleaux 6, dont la vitesse par rapport à celle du train 4, est inférieure à ce qu'elle devrait autre pour obtenir un étirage optimal, puis passe encore sur une autre plaque chauffée 2, entraînée par un autre train de rouleaux 8, dont la vitesse par rapport à celle du train 6 est telle que la relation finale, entre les trains 8 et 4, correspond à celui qui est pré-calculé, pour le plan de travail si bien qu'on a, en définitive, un étirage double avec deux chauffages successifs, avec une période intercalée de refroidissement qui, dans certains cas, favorise l'orientation moléculaire de la bande en matière plastique. La figure 4, est une vue en coupe d'une section droite d'une plaque chauffée qui a une forme lenticulaire biconvexe, à l'intérieur de laquelle on peut agencer ou pas, des cloisons longitudinales, de telle façon qu'elles divisent son volume en diverses zones qui, par des moyens adéquats, sont élevées à des températures différentes, grâce à quoi on peut obtenir un gradient de températures qui favorise le degré de revenu avec une même unité calorifique; ce cas se voit parfaitement sur la figure 4, dans laquelle la zone A a une température ta, la zone B une température tb et la zone C une-température tc, ce qui permet d'obtenir le gradient de température représenté par la courbe G du graphique visible dans la partie inférieure de la figure. Dans certains cas et pour renforcer et même contrôler la température de revenu, on agence des foyers calorifiques d'un genre quelconque, parallèlement à la plaque chauffée, soit sur une face ou sur les deux, comme représenté sur la figure 1, et désignés par 2', lesquels peuvent être tous utilisés ou seulement une partie d'entre eux ou même pas du tout, lorsque le traitement ne le requiert pas. On peut prévoir des variantes sans sortir du domaine de l'invention. C'est ainsi que, par exemple, les plaques chauffées peuvent être plusieurs et leur forme, volume, agencement interne, différents, de même que le type de chauffage et le matériau de construction utilisé. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'orientation moléculaire de bandes en matière thermoplastique, caractérisé en ce que la bande dament extrudée et coupée, est passée sur la surface convexe d'une plaque chauffée, entraînée par un train de rouleaux de sortie et freinée par autre train de rouleaux d'entrée, dont la relation de vitesse est telle que la bande subit une distension proportionnelle à l'allongement optimal de ses fibres qui sont orientées afin d'obtenir un coefficient élevé de résistance à la flexion et à la traction.. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie de la bande passe sur l'une des faces de la plaque chauffée, tandis que l'autre partie passe sur l'autre face de ladite plaque. 3.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans certains cas, on effectue un double étirage en faisant passer la bande de matière plastique sur au moins deux plaques chauffées, la bande étant entratnéb par le train correspondant de rouleaux de sortie et freinée par le train correspondant de rouleaux d'entrée, d'une façon telle que le rapport de la vitesse du premier train d'entrée par rapport à celle du dernier train de sortie soit dans la proportion optimale pour la distension totale prévue dans le plan de travail. 4.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une extrudeuse de matière plastique, une filière, un premier train de rouleaux de traction et de découpe longitudinale, un train de rouleaux d'entrée et un train de rouleaux de sortie et entre eux une plaque chauffée convexe double ou simple équipée sur l'une de ses deux faces de foyers calorifères additionnels et des moyens permettant de régler à la valeur désirée le rapport des vitesses des trains de rouleaux dXentree et de sortie. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque chauffée a une section droite de forme lenticulaire convexe, creuse et divisée par des cloisons longitudinales, chauffée par un moyen quelconque approprié, de telle façon qu'on puisse contrôler le gradient de température de travail en pouvant disposer parallèlement à sa surface extérieure de foyers calorifiques activés partiellement ou totalement.