Brevet FR2006111A1 — publié le 19691219

la présente invention concerne des produits alvéolaires sous la forme de structures réalisées à partir de cellules fermées produites par extrusion avec fusion, elle a trait, notamment, à un nouveau procédé de fabrication de polystyrène alvéolaire obtenu 5 avec des particules uniformes et présentant une surface lisse, à la formation de coins précise de même qu'à l'aspect et aux caractéristiques analogues à du bois. Jusqu'à présent, on a utilisé, en général, des matières à base de polystyrène alvéolaire de ce type produites par extrusion avec fu-10 sion et présentant une faible masse spécifique correspondant à une densité de l'ordre de 0,10 à 0,15. Ces matières sont formées par extrusion à travers des filières ayant des ouvertures se conformant aux coupes transversales des produits désirés de ces matières. A cette fin, beaucoup de temps et d'argent sont nécessaires pour la 15 conception et la fabrication des filières. En outre, ces filières sont refroidies dans une grande mesure pendant l1extrusion pour empêcher les objets extrudés de gonfler sous la pression des gaz qu'ils contiennent, lorsqu'il sont extrudés à travers les filières. Pour cette raison, ces objets sont 20 fabriqués avec des vitesses de sortie bien en dessous des possibilités réelles des presses d'extrusion, de sorte que non seulemeat dans chaque cas, le rsùdeiient de l'extrusion est fortement abaissé, mais la durée de service de l'installation est aussi largement réduite. 25 De plus, dans un produit formé par le procédé décrit ci-dessus, on ne peut obtenir un brillant excellent de la surface et la formation précise de coins qui constituent des caractéristiques désirables et il n'est pas possible de produire une matière extradée ayant l'aspect et les caractéristiques analogues au bois, c'est-à-30 dire un produit à base de polystyrène alvéolaire d'une densité de l'ordre de 0,2 à 0,8. l'invention remédie aux difficultés définies plus haut et crée un procédé de production de matières à base de polystyrène alvéolaire présentant une surface lisse d'un excellent brillant, la for-35 mation précise de coins et un aspect plaisant du point de vue esthétique, de même que des caractéristiques semblables au bois et diverses configurations variables désirées allant de coupes trans- BAD ORIGINAL 69 01508 2 2006111 versales simples à des coupes transversales relativement complexes, telles que, par exemple, des feuilles, des plaques, des barres, des canaux, des angles, des polygones et des rails. L'invention crée également une matière à faible prix qui con-5 vient tout particulièrement pour être utilisée à la place de bois qui sont de plus en plus coûteux en raison de la réduction des ressources forestières et du recrutement difficile des spécialistes dans le travail du bois. L'invention crée, de plus un procédé comme cela est mentionné 10 ci-dessus, qui peut être mis en oeuvre d'une manière simple avec une installation relativement peu complexe et qui peut facilement être adapté pour une opération continue et automatique. L'invention crée, dans son ensemble, un procédé de production de matières à base de polystyrène alvéolaire du type défini plus 15 haut qui est caractérisé en ce qu'on extrude une résiœ à base de polystyrène contenant un agent moussant à travers au moins une filière présentant une ouverture de configuration simple qui ne provoque pas d'écoulement irrégulier de la résine, en ce qu'on introduit la matière alvéolaire résultante à travers une sortie de cali-20 brage, tandis que l'agent moussant y est encore activé et en ce qu'on refroidit et durcit la matière. Le procédé de la présente invention permet en outre la fabrication de matières à base de polystyrène alvéolaire ayant des densités analogues à celles du bois. 25 L'invention est représentée, à titre d'exemmles non limitatifs^ aux dessins annexés. La fig. 1 est une perspective schématique, avec des parties arrachées, représentant un exemple de mise en oeuvre de l'invention. La fig. 2. est une vue analogue à celle de la fig. 1 mon-30 trant un autre exemple de réalisation de l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des élévations latérales schématiques illustrant encore d'autres exemples de réalisation de l'invention dans lesquelles on utilise un mandrin tubulaire dans la filière tu-bulaire. 35 Les fig. 5 et 6 sont une vue latérale et respectivement une vue de dessus conformes à l'invention, dans lesquelles la filière d'extrusion est représentée par un groupe de huit filières agissant BAD ORlGmi 69 01508 3 20061 11 parallèlement; La fig. 7 est une coupe transversale à'une matière alvéolaire conformée, produite suivant le procédé illustré aux fig. 5 et 6. 5 Aux dessins annexés, du polystyrène additionné d'un agent moussant est amené à une extrudeuse 1 et y est chauffé et malaxé pour présenter l'aspect d'une résine fondue bu ramollie. Cette matière passe à travers une filière 2 de fabrication simple présentant une configuration telle qu'elle ne permet pas des irrégula-•JO rités dans l'écoulement de la résine fondue, de même l'agent moussant est dosé de sorte qu'il n'apparaisse pas de noyaux tubulaires dans 1'extrudeuse en raison de la pression interne. La résine est ensuite extrudée au fur et à mesure qu'elle mousse, de sorte qu'à ce stade la pression est supprimée, la surface maximale de la cou-15 pe transversale de la résine alvéolaire étant de 6,5 fois, de préférence, de 2,5 à 6,5 fois celle de l'ouverture de la surface de la filière en coupe transversale. La structure alvéolaire qui est ainsi extrudée diffère dans une grande mesure de celle produite par le processus de formation 20 connu jusqu'à présent, où en général, on a un écoulement et des gouttes à consistance de sirop ou de miel, elle se différencie également de la structure de la matière qui est presque totalement solidifiée au fur et à mesure qu'elle sort de la filière, comme dans le procédé d1extrusion ordinaire. La structure alvéolaire ex-25 trudée de la façon décrite plus haut, est une matière thermoplastique contenant des bulles de gaz qui ne s'écoule pas et ne goutte pas, elle présente une structure ayant la forme d'une pâte pour pain ou d'une plasticine avec une élasticité due à la pression des gaz internes dans la résine. Par conséquent, cette matière alvéo-30 laire est sous la forme la plus désirable pour fabriquer le produit que l'on vise, c'est-à-dire un état dans lequel il est possible de fabriquer des objets par des techniques qui sont employées dans le travail de l'argile. La matière alvéolaire ainsi extrudée est ensuite soumise ou 35 non à un étirage, tandis que son intérieur est dans un état dans lequel l'agent moussant est encore décomposé et se gonfle en raison des gaz. Ensuite la matière alvéolaire est introduite à travers un BAD ORIGINAL 69 01508 4 20061 11 - orifice de calibrage 3 qui comporte une ouverture de surface en coupe transversale de 1,5 à .6,5 fois celle de la filière 2, la résine s'étalant à tous les coins de l'orifice de calibrage 3 par la pression des gaz dans l'intérieur de la résine fondue. 5 Toutefois, les exigences, mentionnées ci-dessus pour la forma tion précise des coins, d'un brillant de surface excellent, d'un aspect et de caractéristiques analogues au bois, imposent des limites pour la relation entre les surfaces des ouvertures de la filière et de l'orifice de calibrage, c'est-à-dire le rapport de déforma 10 tion. les résultats des essais qui ont été conduits en ce qui concer ne ce problème sont donnés aux tableaux 1 et 2. Il ressort des résultais donnés aux tableaux 1 et 2 qu'une surface de l'orifice de calibrage 3 en coupe transversale de 15 l'ordre de 1,5 à 6,5 fois celle de l'ouverture de la filière est dé sirée. Lorsqu'une telle relation est employée, la matière alvéolai re, par la pression du gaz, se dilate et s'étale dans tous les coins de l'orifice de calibrage 3. La matière est ensuite refroidie et durcie dans un bain de refroidissement 4. 20 Par polystyrène, on entend ici, dans leur ensemble, les rési nes produites par copolymérisation de monomères tels que l'acryloni trile et le butadiène avec du styrène, par exemple, les copolymères d'acrylonitrile-styrène, les copolymères d'acrylonitrile-butadiène-styrène et le polystyrène à haute résistance au choc, en plus des 25 homopolymères de polystyrène. Parmi les agents moussants que l'on considère comme efficaces dans 1'extrusion de matières alvéolaires à base de polystyrène, on mentionne les gaz des hydrocarbures utilisés dans la fonnation conjointement avec des agents moussants importants et des agents alvéo 30 laires solides pour former des objets en matières telles que le caoutchouc et le chlorure de polyvinyle. Les agents alvéolaires solides conformes à l'invention conviennent de préférence pour le stockage et la formation., Des exemples d'agents alvéolaires appropriés sont représentés par l'azo-35 dicarbonamide, le toluènesulfohydrazide, le benzène-1, 3-disulfo-hydrazide, le diphényloxy-4, 4'-disulfohydrazide, la N,N'-dinitro-sopentaméthylènetétramine, la nitrourée et le tertio-butylamine- irc 69 01508 5 2006111 nitrile. On peut, de plus, également utiliser des agents alvéolaires auxiliaires pour que les particxiles de moussé soient uniformes et que la surface présente un fini lisse. De tels agents auxiliaires 5 sont : l'acide oxalique, l'acide citrique, le carbonate de guanidi-ne, le carbonate de potassium anhydre, le chlorure de zinc, l'acide succinique, l'acide lactique, l'acide orthophosphorique, le borax, l'oxyde de cadmium, la poussière de zinc, le stéarate de baryum, l'oxyde de magnésium, le stéarate d'aluminium, le carbonate de cal-10 cium, l'acétate de plomb, l'oxyde de zinc, le stéarate de calcium, l'oxyde d'aluminium, le stéarate d'urée et le laurate de zinc. Pour des raisons qui se produisent dans le-processus de mise en oeuvre, le moussage est limité à la formation de noyaux alvéolaires dans 1'extrudeuse 1 et la filière 2, l'agent moussant est 15 introduit librement dans la résine lorsqu'elle sort de la filière 2, les températures préférées des cylindres de 1'extrudeuse et de la filière sont comprises dans les gammes suivantes, à savoir : Température du cylindre sç C1 150 à 230 20 C2 120 à 180 Température de la filière D1 110 à 135 D2 115 à 160 D^ 125 à 170. 25 En outre, on utilise dans tous les cas une conformation de l'ouverture de la filière 2 qui ne provoque, pas d'écoulement irrégulier de la résine fondue et qui est simple pour la fabrication de la filière quelle que soit la forme (carrée, rectangulaire, triangulaire, ou irrégulière comme dans le cas d'un rail) de la ma- 35 Conformément à l'invention, la matière alvéolaire extrudée à travers la filière 2 peut être amenée directement à l'orifice de calibrage 3 comme décrit ci-dessus. Dans le cas d'une matière à COPt ov uisuo o 10 15 20 25 30 35 coupe transversale irrégulière qui diffère fortement de celle de l'ouverture de la filière, comme cela est représenté aux fig. 1 et 4, la matière alvéolaire peut tout d'abord être formée au moyen de rouleaux de calibrage 5 à un profil qui se rapproche de la coupe transversale de l'objet qu'on vise à obtenir pour faciliter son entrée et son passage à travers l'orifice de calibrage 3 de la matière alvéolaire, de telle sorte que son formage est encore amélioré. l'efficacité des rouleaux de calibrage 5 mentionnés ci-dessus pour l'amélioration du formage-de la matière alvéolaire peut être illustrée par l'exemple suivant. 100 parties de polystyrène auxquelles on a ajouté 0,5 partie d'azodicarbonamide sont fondues, malaxées et extrudées au moyen de 1'extrudeuse munie successivement de filières circulaires 2 de surfaces d'ouverture différentes et actionnée avec une température du cylindre de 1902C et une température de la filière de 1259C. les matières alvéolaires ainsi extrudées sont préformées au moyen des rouleaux de calibrage 5 puis introduites à travers des orifices de calibrage carrés 3 de diverses grosseurs pour former respectivement des barres carrées qui sont examinées pour évaluer l'efficacité des rouleaux de calibrage 5. les conditions de mise en oeuvre et les résultats de cet essai sont donnés au tableau 3« Gomme cela est indiqué par les résultats obtenus au tableau 3, il apparaît que lors de 1'extrusion à partir d'une filière 2 de grande dimension, l'état alvéolaire de la surface et de l'intérieur de la résine fondue à l'extrémité de la filière diffère, la partie intérieure subissant un moussage dans une plus grande mesure, l'excédent des gaz engendrés par la matière moussante s'accumulant à l'intérieur de la surface extérieure de la œsine fondue. Comme cela est également indiqué au tableau 3, dans un objet conformé soumis à un haut degré de déformation à l'orifice de calibrage 3 après 1'extrusion, le gaz interne de l'agent moussant est introduit dans la surface par la pression subséquente açcompagnant la déformation. Par conséquent, il est extrêmement difficile d'obtenir un produit ayant un fini de surface lisse et présentant la formation précise de coins que l'on vise à obtenir avec l'utilisation d'un seul orifice de calibrage quelconque. 69 01508 7 2006111 Il ressort de divers essais de recherche effectués à ce sujet, que l'on a obtenu avec succès la production de matières à base de polystyrène alvéolaire présentant des surfaces lisses, la formation précise de coins, la texture et les caractéristiques analogues au 5 bois lorsque 1'on travaille avec des filières à diamètre important ou lorsque l'on utilise un rapport de déformation élevé en raison du calibrage après le formage. Ceci est réalisé en montant tout d'abord un" mandrin tubulaire avec une filière ronde et en faisant passer à travers une torpille pour extraire le gaz de la matière 10 moussante excédentaire. l'élimination du gaz de l'agent moussant excédentaire est réalisé de la manière décrite ci-dessous en ce qui concerne les fig. 3 et 4. la matière de mélange à base de polystyrène contenant un agent alvéolaire qui-est incorporé est amenée à 1'extrudeuse pour 15 être chauffée et malaxée en une résine fondue. Ensuite, comme le moussage de cette matière fondue est supprimé par la pression, interne, la résine est extrudée à travers une filière 2 de conformation tubulaire présentant une ouverture annulaire ou tubulaire fermée entre la paroi intérieure de la filière et la paroi extérieure 20 d'un mandrin tubulaire 7. Le mandrin 7 comporte dans son centre ■ une ouverture d'échappement du gaz 6 s'étendant à travers 1'extrudeuse 1 et communiquant avec une partie extérieure de la machine et qui est disposée coaxialement dans la filière 2, cette ouverture faisant saillie de l'extrémité côté sortie de la filière. 25 Toutefois, la filière 2 présente une forme simple de télle sorte qu'elle ne provoque pas d1 écoulement irrégulier de la résine fondue. A mesure que la résine est ainsi extrudée et déchargée, elle n'est plus soumise à la pression exercée dans 1'extrudeuse et, par conséquent, mousse d'une manière telle que sa surface en coupe 30 transversale s'étend jusqu'à une valeur maximale de 6,5 fois celle de la surface de décharge de l'ouverture de la filière 2, la résine étant ainsi extrudée sous la forme d'une structure alvéolaire tubulaire. Ensuite, tandis que l'agent moussant qui est incorporé dans cette structure alvéolaire tubulaire se décompose et se dilate 35 encore, un étirage est ou non appliqué à celle-ci et l'excédent de gaz de logent moussant dans cette structure tubulaire est expulsé par l'ouverture d'échappement du gaz 6 du mandrin 7 -par une ac- COPfi 69 01508 8 2006111 tion telle qu'une compression. L'extrémité d'aval de la structure alvéolaire tubulaire est ensuite introduite à travers l'orifice de calibrage 3 où la résine est pressée et dilatée dans tous les coins de cet orifice en 5 raison de la pression interne des gaz dans la résine d'une façon analogue à ce qui a été décrit ci-dessus, la résine ainsi calibrée est ensuite dirigée vers un bain de refroidissement 4 où elle est refroidie et durcie. Dans les cas où les dimensions et/ou les conformations de 10 l'ouverture de la filière et de la coupe transversale de l'objet désiré diffèrent dans une grande mesure, la résine est préalablement formée au moyen des rouleaux de calibrage 5 comme cela est décrit ci-dessus, ce qui facilite fortement la formation de la résine dans sa forme finale. 15 En raison de la réalisation décrite ci-dessus de 1'extrudeuse 1 et de la filière 2, le gaz excédentaire de la matière moussante est expulsé de la machine depuis l'intérieur de la matière extrudée, le gaz excédentaire de l'agent moussant s'accompagnant d'une compression de la matière étant ainsi déchargé même lorsque 20 la matière alvéolaire creuse après 1'extrusion est comprimée jusqu'à un degré extrêmement important par les rouleaux de calibrage 5 ou l'orifice de calibrage 3. Par conséquent, quelle que soit la grandeur du rapport de déformation, la surface de l'objet est toujours lisse et on obtient 25 une formation très précise des coins. Les résultats des essais effectués relativement à l'efficacité du procédé de formation par rapport à l'élimination du gaz excédentaire de lkgent moussant sont illustrés au tableau 4. La résine extrudée depuis la filière 2 qui a ■une grande ou-30 verture ou qui est déformée dans une mesure importante dans l'orifice de calibrage 3 est préalablement formée au moyen de rouleaux de calibrage 5 comme défini plus haut ou est formée par l'élimination des gaz en utilisant un mandrin 7 ayant un orifice d'échappement du gaz 6. 35 L'invention vise par conséquent à produire des matières pré sentant des surfaces ayant la texture du bois et un brillant important, la résine fondue étant extrudée à travers une filière à con 69 01508 9 2006111 formation de l'ouverture simple telle qu'un cercle, ou une ellipse, et ne donnant pas lieu à un écoulement irrégulier ou inconsistant de la résine quelle que soit la forme en coupe transversale de l'objet final. Pour cette raison, lorsqu'un objet spécial qui diffère 5 dans une grande mesure de la forme en coupe transversale des conformations de l'ouverture simple mentionnée ci-dessus doit être fabriqué, une limitation est inévitablement imposée au rapport de déformation en vue d'obtenir l'efficacité mentionnée ci~dessus qui est un des buts de l'invention. 10 Par conséquent, par une étude approfondie de cette question on a réussi à résoudre ce problème en dispersant 18ouverture d© décharge de la filière à ouverture simple. Pour la dispersion de 1'ouverture de décharge lors de la formation d'objets spéciaux conformément à une autre forme de réalisa-15 tion de l'invention, on utilise au moins deux des filières mentionnées ci-dessus, de conformation simple, suivant la forme de l'objet que l'on désire obtenir telle qu'une goulotte, un angle ou un polygone comme cela est représenté aux fig. 5, 6 et 7. Les matières alvéolaires ainsi extrudées fondent mutuellement lorsque le moussa-20 ge augmente et deviennent une structure en une seule pièce qui est formée à une conformation s'approchant de celle de l'objet visé et introduite à travers l'orifice de calibrage 3 à l'état dans lequel l'agent moussant est encore décomposé dans la résine qui se dilate. La pression du gaz dans la résine fondue permet l'étalement 25 de celle-ci dans tous les coins de l'orifice de calibrage 3 et l'objet ainsi formé est immédiatement introduit dans un bain de refroidissement 4 où. il est refroidi et durci. Comme décrit plus haut, l'invention crée un procédé de fabrication de matières à base de polystyrène alvéolaire qui consiste à 30 malaxer et à provoquer la gélification d'une résine de polystyrène et d'un agent moussant en mélange avec elle dans une extrudeuse 1, à extruder la résine obtenue avec une ou plusieurs filières 2 de conformation simple qui ne provoquent pas d'écoulement irrégulier de la résine, le moussage de la résine dans 1'extrudeuse 1 étant 35 limité à la formation de noyaux alvéolaires pour provoquer le mous-sage libre pendant la phase du procédé dans laquelle on élimine la pression, la résine moussant ainsi dans une étendue en coupe trans- v BAD ORlGlNÂt 69 01508 10 ^UObili versale qui est, au plus, 6,5 fois, de préférence de 2,5 à 6,5 fois celle de la surface de l'ouverture de la filière, et à introduire la matière alvéolaire ainsi extrudée avec ou sans étirage subséquent tandis que l'agent moussant y est encore décomposé par l'intermé-5 diaire d'un orifice de calibrage 3 ayant une étendue en coupe transversale qui est de 1,5 à 6,5 fois celle de la surface de l'ouverture de la filière, la résine alvéolaire s'étalant par force y dans tous les coins de l'orifice ds calibrage par la pression des gaz dans la résine fondue. 10 En outre, dans le cas de 1'extrusion avec dss filières de grandes dimensions ou avec un degré ds déformation important au niveau de l'orifice de calibrage 3 après l'extrusion,1a résine fondue est extrudée dans une for-iiie creuse de la filière 2 ayant une configuration simple telle qu'elle ne provoque pas d'irrégularités 15 dans 1®écoulement de la résine fondue et de telle sorte queelle présente une configuration tubulaire dans laquelle un mandrin tubulaire 7 fait saillie depuis 18 extrémité de décharge de la filière 2 et qu'elle présente une ouverture centrale d'échappement de gaz 6 qui la traverse et qui passe par 15 extrudeuse 1 et comaimique 20 avec une partie extérieure de la machine, la résine ainsi extrudée étant soumise à un traitement tel qu8ua pressag© an moyen des rouleaux de calibrage 5, ou un resserrement par l'orifice de calibrage 3 de manière à la rendre solidej le gaz excédentaire de l'agent moussant engendré pendant ce procédé est chassé de la machine 25 depuis l'intérieur où la résine est extrudée suivant une disposition parallèle des filières 2 ecasis cela est déerit ci-dessus | conformément à la forme de l'objet visé, l'expansion des matières alvéolaires ainsi extradées étant utilisée po'or invoquer leur fusion mutuelle en une structure en ® seule pièce ou pour former 30 un objet d'une forme s'approclasnt de celle du p?oâi2lt fiai, on •remédie ainsi aux effets nuisibles dus à la déformations Une autre caractéristique de l'invention est qu5elle permet la production en série de matières à base de polystyrène alvéolaire sans abaisser le rendement de la machine car la résine fondue ©st 35 extrudée sous des conditions dans lesquelles il sst possible à set-te résine de mousser librement dans une ou plusieurs filières de configuration simple. bad original 69 01508 it 2006111 l'invention est caractérisée, de plus, en ce que la densité de l'objet final peut être choisie librement dans une gamme allant de 0,2 à 0,8, analogue à celle du bois, et en ce que l'objet a des caractéristiques très désirables telles que la formation précise 5 de coins, un fini de surface lisse avec un brillant important, l'aspect et la texture du bois ou de produits à base de bois. l'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs suivants. Exemple 1 10 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse à une température du cylindre de 1812C et en extradant à travers une filière cir culaire de 3,5 mm de diamètre et à une température de cette_filière D.j de 1292G, 0,5 partie d'azodicarbonami.de avec 100 parties de polystyrène (indice de fusion =0,58). la matière alvéolaire ainsi 15 produite, tandis que l'agent moussant se décompose et se dilate encore, est conduite à travers un orifice de calibrage à coupe transversale trapézoïdale présentant un côté supérieur de 4 mm, un côté inférieur de 5 mm et une hauteur de 4 mm, elle est ensuite refroidie et durcie. 20 le produit ainsi obtenu est du polystyrène alvéolaire de den sité égale à 0,41 présentant une formation précise des coins et une surface lisse d'un grand brillant et dont l'aspect et la texture sont semblables à ceux du bois. Exemple 2 25 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse à une température du cylindre 0^ de 210^0 et on extrude à travers une filière circulaire de 64 mm de diamètre à une température de la filière de 1202C, 1,0 partie d'azodicarbonamide en mélange avec 100 parties de polystyrène (GP : HI = 7:3, indice de fusion = 0,65). la 30 résine alvéolaire ainsi produite est préalablement formée avec des rouleaux de calibrage rectangulaires tandis que l'agent moussant se décompose et se dilate encore dans cette matière, elle est ensuite introduite dans un orifice de calibrage rectangulaire mesurant 150 x 15 mm. la résine alvéolaire est alors refroidie et dur-35 cie. Il en résulte qu'on obtient du polystyrène alvéolaire à coupe transversale en forme de barres à section carrée et d'une densité 69 01508 12 ZUUO ! i i de 0,50 présentant une formation précise des coins et un aspect analogue au bois avec un brillant important. En ajoutant ÏÏI à cette résine, on obtient une matière dure. Exemple 3 5 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse munie d'un cylin dre, à une température de 1902C, 0,5 partie d'azodicarbonamide avec 100 parties de polystyrène (indice de fusion =0,58), le mélange ainsi obtenu est extrudé dans une forme tubulaire à travers une filière tubulaire d'un diamètre d'ouverture de 20 mm et d'une 10 surface d'orifice de déchargé de; 137 mm2, munie d'un mandrin présentant un diamètre d'alésage de 15 mm, faisant saillie de l'extrémité de décharge de la filière,comportant une ouverture centrale, d'échappement de gaz en communication avec la partie extérieure de 1'extrudeuse, la température de la filière étant de 12020. 15 La matière alvéolaire tubulaire ainsi extrudée, tandis que l'agent moussant se décompose encore, et à mesure qu'elle est comprimée, est conduite à travers l'orifice de calibrage de 35 x 7 mm et est ensuite immédiatement refroidie et durcie. Il en résulte que l'on peut obtenir du polystyrène ayant un 20 faible degré de moussage, une densité de 0,42, une surface lisse, line formation précise des coins et un aspect semblable au bois. Exemple 4 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse munie d'un cylindre 0^ , à une température de 2002C, 1,0 partie d'azodicarbonamide 25 avec 100 parties de polystyrène (G-H : HI = 7 : 3, indice de fusion =0,65), ce mélange est extrudé dans une forme tubulaire à travers une filière tubulaire d'un diamètre de l'alésage de 15 mm et d'une surface d'ouverture de décharge de 126 mm2, munie d'un mandrin d'un diamètre d'alésage de 8 mm, ayant une ouverture centrale d'échap-30 pement de gaz qui communique avec une partie extérieure de 1'extrudeuse et faisant saillie de l'extrémité de décharge de la filière dont la température est de 1202Q. La matière alvéolaire tubulaire ainsi extrudée, tandis que l'agent moussant se décompose encore dans cette matière et qu'elle 35 est comprimée, est pressée et préalablement formée par des rouleaux de calibrage et conduite à travers un orifice de calibrage rectangulaire de 25 x 20 mm, les gaz excédentaires de la matière moussan 69 01508 13 2U06IIi te étant chassés de l'intérieur de la résine par 11ouverture d'échappement des gaz du mandrin dans la partie extérieure de 1'extrudeuse. lia matière ainsi formée étant ensuite refroidie et durcie. 5 II ressort que l'on peut obtenir un produit à hase de poly styrène en forme de barres carrées, à faible degré de moussâge, ayant une densité de 0,43, présentant une surface lisse, une formation précise des coins, la dureté et un aspect analogue au bois. Exemple 5 10 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse, à une températu re du cylindre de 18020, et on estrude à travers Lin groupe de cinq filières parallèles ayant une ouverture circulaire d'un dia~ mètre de 3,5 mm, la température de la filière étant de 13020, 0,5 partie d'azodicarbonamide avec 100 parties de polystyrène (in-15 dice de fusion = 0,58). Les matières ainsi extrudées par l'intermédiaire des cinq filières sont fondues en Une matière alvéolaire en une seule pièce qui, tandis que l'agent moussaat s'y décompose et s'y dilate, est conduite à travers un orifice d© calibrage rectangulaire, d'une largeur de 42 mm et d'une hauteur de 7 mm. La 20 matière est ensuite refroidie et durcie. Il en résulte que l'on obtient une plaque de polystyrène alvéolaire à faible degré de moussage et qui présente une densité de 0,47» une formation précise des coins, une surface lisse à grand brillant et un aspect semblable à celui du bois fini. 25 Exemple 6 On mélange et on malaxe dans une extrudeuse à une température du cylindre G^ de 185fiC, 1,0 partie d'azodicarbonaaside avec 100 parties de polystyrène (GKP s HI - 7ï3, indice de fusion = 0,65) on extrade à travers un groupe de huit filières parallèles dispo-30 sées suivant un agencement en forme de canaux comme cela est représenté aux fig. 5 et 6, chaque filière étant circulaire et présentant un diamètre de 30 mm, le diamètre du mandrin 7a étant de 8 mm et ayant une ouverture centrale d'échappement de gaz 6a, la température de la filière étant de 115-C. 35 Les huit trajets de la matière sont reliés par la fusion en une structure alvéolaire intégrale qui est préalablement formée par les rouleaux de calibrage tandis que l'agent moussant s'y dé- •* BAD QRtGlWfc- 69 01508 14 isS %s ^ u i £ compose et s'y dilate, cette matière est conduite à travers un orifice de calibrage présentant une ouverture destinée à produire une matière alvéolaire à coupe transversale en forme de canaux, d"une largeur de 150 mm, d'une hauteur de 1110 mm et d'une épaisseur de la 5 paroi de 1 mm comme cela est illustré à la fig. 7. La matière alvéolaire ainsi formée est alors refroidie et durcie. Il ressort qu'on obtient un produit à base de polystyrène conformé à faible degré de moussage et d'une densité de 0,49, une formation précise des coins et un aspect semblable à celui du bois 10 avec une surface lisse d'un grand brillant, ®ad o RlOiNAL, Tableau 1 n. Filière diamètre (mm) n. é t endue ( mm2 ) 2,5 4,9 3.0 7.1 3.5 9.6 6,0 28,3 8,0 50,2 10,5 86,5 15 176,6 30 706,5 35 961,6 N, Quantité d'a-n. gent moussant (parties) Dimension N. de la sor- éten- n. tie (mm) due (mmZX 0,5 1.0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 4x4 (16) O O O o O O A 4x6 (24) A O o O O A 5x7 (35) A O O O O A 10 x 7 (70) A 0 O A 15 x 7 (105) A O O o O A 14 x 8 (112) A O O O O A 20 x 7 (140) A O O O o O O A 25 x 6 (150) A O O O o o O A 17 x 10 (170) A O O o o O A 25 x 17 (175) A O o O O A O sO O Cn o oo VJ1 O O o 14 x 14 (196) A O o O o A 30 x 7 (210) A O o O o A 35 x 7 (245) A O o o o A 35 x 9 (315) A o o o o o o A ■ 35 x 10 (350) A o o o o A 36 x 12 (432) A o 0 o o A 30 x 15 (450) A o o 0 o A 42 x 11 (462) A o o o o A 45 x 11 (495) A o o o o A 25 x 20 (500) A o o o o A 42 x 12 (504) A o o o o A 47 x 11 (517) A o o o o A 150 x 10 (1500) A O O o o 150 x 15 (2250) A O o o o 200 x 20 (4000) A O o o o a- sD o —a en o CD ïsj O O o 69 01508 2006111 Remarques pour le tableau 1 Les résultats ci-dessus montrent les limites de formation imposées pour la surface de la filière par le rapport de déformation de la surface de l'orifice de eali-5 brage lors de la formation d'un objet de conformation carrée à partir d'une filière circulaire* Le symbole O indique la formation précise des coins. Le symbole ù* signifie la formation précise de coins mais sans stabilité. 10 Les cases vierges indiquent les conditions sous les quelles la formation précise de coins ne peut pas être obtenue. V BAD ORIGINAL 69 01508 i8 2006111 Tableau 2 0 de la filière (mm] étendue " (mm2] 2,5 4,9 3.0 7.1 3.5 9.6 6,0 28.3 quantité d'agent moussant (parties) côté supérieur x côté inférieur côté supér.x hauteua étendue (mm2) 0,5 1,0 l 0,5 1,0 I 0,5 1,0 0,5 1,0 • 4x5x4 (18) O O G o ! o O 0 6 x 7 Ï 4 (26) O o l o O I O A 7x8x5 (37,5) O G O o A 9 i 12 i 7 (73,5) A O o 12 x 15 x 8,5 (114,75) I i ^ ° o Remarques : les résultats ci-dessus indiquent les limites de formations imposées à la surface de la filière par le rapport de déformation de 1ro-rifice de calibrage dans la formation d'un ob-20 jet affectant la fonme en coupe transversale d'un trapèze à partir d'une filière circulaire. le symbole (3 indique ."ta formation précise d© coins. le symbole A indique la formation précis© de 25 coins sans stabilité. Les cases vierges indiquent les conditions sous lesquelles on ne peut pas obtenir la formation précise de coins. 69 01508 19 2006111 Tableau 5 Dimension de la filière (mm) Dimension de la sortie (mm) Rapport de déformation (dimension de la filière/dimension de la sortie) Efficacité des rouleaux de calibrage 2,5 4x4 2,03 x 3,5 5x7 3,18 X 6,0 15x7 5,57 X 8,0 30 x 7 8,35 X 10,5 35 x 10 10,61 X 30,0 150 x 10 15,92 O 35,0 200 x 20 36,39 O 15 Remarque : Le symbole X signifie : sans efficacité Le symbole Q signifie : efficacité. 69 01508 20 2006111 Tableau 4 V\Diamètre de la \^\filière (mm) 10,5 12 15 20 20 30 40 46 64 98 c Diamètre du 6 6 8 15 12 22 32 38 56 90 le di-\ Ouverture nension-\de déchar-lement 58 85 126 137 201 327 452 528 754 1181 10 x 7 ( 70) O o 15x7 (105) O o o o 14x8 (112) o o o o 20 x 7 (140) o o o o o 25 x 6 (150) o o o o o 17 x 10 (170) o o o 0 o 25 x 7 (175) o o o o o 14 x 14 (196) o o o o o 30 x 7 (210) o o o o o A 35 x 7 (245) o o o o o o 35 x 9 (315) o o o o o o A 35 x 11 (385) o o o o o o o A 36 x 12 (432) A o o o o o o o 30 x 15 (450) o o o o o o o 42 x 11 (462) o o o o o o o 45 x 11 (495) o o o o o o o 25 x 20 (500) o 0 o o o o o 42 x 12 (504) o o o o o o o 47 x 11 (517) o Q o o o o o A 100 x 12 (1200) o o o o o o 150 x 10 (1500) o o o •o o 150 x 12 (1800) o o o o o 150 x 15 (2250) A o o o o 200 x 20 (4000) o o les symboles' X et O ont la même signification que ci-dessus. 69 01508 2006111 Tableau se rapportant à l'exemple 1 Objet Exemple 1 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexion (kg/cm2) 243 | 110 à 665 flexion (mm) 14 | 10 sens transversal** résistance à la flexion (kg/cm2) — 34 flexion (mm) - - 1 compression 20 i» (kg/mm2 ) 1,1 0,3 à 0,4 40 # (kg/mm2) 2,8 0,5 à 0,7 dureté (kg/mm2) 0,5 0,5 à 0,8 résistance au choc en flexion (kg-cm/cm2) 4,2 19,6 densité 0,4î 0,3 à 0,4 • force pour la traction de clous dans le sens de la surface (kg/cm) ! - 8 dans le sens latéral (kg/cm) - 12 25 * ouverture 200 mm ** ouverture 30 mm. 69 01508 2006111 Tableau se rapportant à l'exemple 2 Ob j et Exemple 2 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexion (kg/cm2) 156 110 à 665 flexion (mm) 28 10 sens transversal ** résistance à la flexion (kg/cm2) 140 34 flexion (mm) 3 1 compression 20 fc (kg/ia©2) 1,5 0,3 à 0,4 40 % (kg/mm2) 3,6 0,5 à 0,7 dureté (kg/km2) 0*47 |os5 à 0,8 résistance au choc en flexion. (kg-°^m/om2) 6,2 | 19,6 densité 0, 5G ©9 3 à 0,4 force pour la traction de clous dans le se&s d© la surface (kg/cm) 20 8 dans 1® sens latéral (kg/cm) 28 !12 1 * ouverture 200 mm ** ouverture 30 n. 69 01508 23 2006111 Tableau se rapportant à l'exemple 3 5 10 15 20 Objet Exemple 3 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexi on (kg/cm2) 240 110 à 665 flexion (mm) 14 10 sens transversal** résistance à la flexion (kg/cm2) 220 34 flexion (mm) 1 1 compression 20 it (kg/mm2) 1,1 0,3 à 0,4 40 i° (kg/mm2) 2,8 0,5 à 0,7 dureté (kg/mm2) 0,5 0,5 à 0,8 résistance au choc en flexion (kg-cm/cm2) 4,2 19,6 densité 0,42 0,3 à 0,4 force pour la traction de clous dans le sens de la surface (kg/cm) *5 8 dans le sens latéral (kg/cm) 23 12 25 * ouverture 200 mm ** ouverture 30 mm. 69 01508 24 2006111 Tableau se rapportant à 1'exemple 4 5 10 15 20 Objet Exemple 4 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexi on (kg/cm2) 160 110 à 665 flexion (mm) 28 10 sens transversal** résistance à la flexion (kg/cm2) 142 34 flexion (mm) 3 1 compression 20 io (kg/mm2) 1,0 0,3 à 0,4 40 % (kg/mm2) 2,5 0,5 à 0,7 dureté (kg/mm2) 0,4 0,5 à0£ résistance au choc en flexion (kg-cm/cm2) 5,3 13,6 densité 0,43 0,3 à 0,4 force pour la traction de clous dans le sens de la surface (kg/cm) 15 8 dans le sens latéral (kg/cm) 23 12 25 * ouverture 200 mm ** ouverture 30 mm. 69 01508 25 2006111 Tableau se rapportant à l'exemple 5 10 20 Objet Exemple 5 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexion (kg/cm2) 236 110 à 665 flexion (mm) 14 10 sens transversal** résistance à la flexion (kg/cm2) 210 34 flexion (mm) 1 1 compression 20 io (kg/mm2 ) 1,1 0,3 à 0,4 40 io (kg/mm2) 2P8 0,5 à 0,7 dûreté (kg/mm2) 0,5 0,5 à0,8 résistance au choc en flexion (kg-cm/cm2) 4,2 39,6 densité 0,43 0,3 à 0,4 force pour la traction de clous dans le sens de la surface (kg/cm) 15 8 dans le sens latéral (kg/cm) 23 12 * ouverture 200 mm 25 ** ouverture 30 mm. ! *} BAD ORIGINAL ^ V . 69 01508 2Ô06111 Tableau se rapportant à l'exemple 6 Objet Exemple ! 6 bois (cèdre) flexion sens longitudinal * résistance à la flexion (kg/cm2) 140 110 à 665 flexion (mm) 28 10 sens transversal** résistance à la flexion (kg/cm2) 136 34 flexion (b) 3 1 compression 20 io (kg/mm2) 1,3 0,3 à 0.4 40 (kg/mm2) 3,2 095 à 09? dûret é (kg/mm2) 0,52 0,5 à 0,8 résistance au choc en flexion (kg~cia/cm2) 5,9 19,6 densité 0,49 0,3 à 0,4 force pour la traction de clous dans le sens de la surface (kg/cm) 18 8 dans le sens latéral' (kg/on) 2'j 12 * ouverture 200 mm ** ouverture 30 mai. fi AD ORIGINAL 69 01508 2006111 REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de polystyrène alv«©laire-çar-ma-— laxage et gélification dans une extrudeuse d'une résine de polystyrène contenant un agent moussant en mélange avec cette matière, 5 on extrude la résine de façon à ce que la résine mousse lors du relâchement de la pression, caractérisé en ce que la résine est extrudée à travers au moins une filière présentant une ouverture de configuration simple qui ne provoque pas d'irrégularités dans son écoulement de façon à former une résine alvéolaire, en ce que la 10 matière est conduite à travers un orifice de calibrage tandis que l'agent moussant s'y décompose et en ce que la matière est immédiatement refroidie pour provoquer sa prise. 2 - Procédé de fabrication de polystyrène alvéolaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est extrudée 15 et est amenée à mousser pour former une matière alvéolaire d'une section transversale qui est au plus de 6,5 fois celle de l'ouverture de la filière, en ce que la matière alvéolaire est ensuite préalablement formée si cela est nécessaire et en ce que l'orifice de calibrage présente une section transversale qui est de 1,5 à 20 6,5 fois celle de l'ouverture de la filière. 3 - Procédé suivant l'une ou les deux revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine est extrudée pour former une matière alvéolaire tubulaire, en ce qu'au moins une filière présente une forme tubulaire et est munie d'un mandrin faisant saillie 25 à travers l'extrémité de décharge de la filière et comportant, dans son centre, une ouverture d'échappement des gaz en communi cation avec la partie extérieure de 11extrudeuse, en ce que le gaz excédentaire de la matière moussante de la résine alvéolaire tubulaire est déchargé par cette ouverture lorsque la matière est conduite à 30 travers l'orifice de calibrage. 4 - Procédé suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise au moins deux filières en parallèle pour extruder la résine qui est ensuite extrudée en au moins deux corps de matière alvéolaire et en ce que ces corps sont 35 introduits ensemble pour provoquer sa fusion en une structure en une seule pièce qui est ensuite conduite à travers l'orifice de calibrage . 1 qwmsinaI» | 69 01508 28 2UU6Ï1i 5 - Procédé suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les processus de mise en oeuvre sont conduits en continu et automatiquement. 6 - Procédé suivant une ou plusieurs des revendications pré- 5 cédentes, caractérisé en ce que la température du cylindre de l1extrudeuse est comprise entre environ 120 et 2302C et en ce que la température de la filière ou des filières est de l'ordre de 110 à 1702C. 7 - Procédé suivant une ou plusieurs des revendications pré-10 cédentes, caractérisé en ce que la matière alvéolaire, après son extrusion, présente un aspect semblable à celui d'une pâte de pain ou d'une plasticine. 8 - Polystyrène alvéolaire produit par malaxage et gélifica-tion dans une extrudeuse à partir d'une résine de polystyrène ad- 15 ditionnée d'un agent moussant, la résine étant extrudée de façon à ce qu'elle mousse lors d'un relâchement de la pression, suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente me densité allant de 0,2 à 1,0, et en ce qu'il est produit par les phases de mise en oeuvre suivantes, à savoir : ex-20 trusion de la résine à travers au moins me filière comportant me ouverture de configuration simple qui ne provoque pas d'écoulement irrégulier de la résine de manière à former me matière alvéolaire, passage de cette matière à travers m orifice de calibrage tandis que l'agent moussant y est décomposé encore d'me façon active, 25 refroidissement de la matière pour provoquer sa prise. BAD OfUGIHAL*