Brevet FR2003484A1 — publié le 19691107

La présente invention concerne des mousses de poly-uréthanes rétiformes, c'est-à-dire dont les parois des cellules ont été "brisées. Les mousses de polyuréthanes comprennent en général, 5 en plus d'un édifice constituant le squelette, de minces parois ou membranes qui délimitent les cellules individuelles. Les matières cellulaires dont la quasi totalité des parois ou membranes ont été rompues et, en fait, supprimées, sont appelées matières cellulaires réticulaires, ou encore rétiformes. 10 On connaît des procédés pour former des matières cellulaires rétiformes, procédés qui sont décrits, par exemple, dans le brevet français N° 1 521 732 et dans la demande de brevet français P.Y.N° 158 275 du 8 juillet 1968 ,au nom de la Demanderesse. 15 Dans les procédés qui sont décrits dans les demandes de brevet ci-desaus, ainsi que dans certaines autres méthodes de formation de matières cellulaires rétiformes, la matière cellulaire est remplie d'un milieu gazeux combustible qui est enflammé. La combustion produit suffisamment de chaleur pour 20 éliminer pratiquement la totalité des minces parois,sans détruire le squelette. Normalement, le milieu gazeux combustible comprend un mélange d'un gaz oxydable tel que l'hydrogène ou du gaz de houille (gaz de four à coke) et un gaz oxydant , par exemple l'oxygène, dans un rapport molaire (ou volumique) 25 du gaz oxydable au gaz oxydant qui est au moins égal au rapport stoechiométrique, c'est-à-dire au moins égal à 2. Toutefois, la Demanderesse a trouvé que si l'on opérait avec un rapport molaire (ou volumique) du gaz oxydable au gaz oxydant inférieur à 2 pour obtenir une mousse de poly— 50 uréthane rétiforme, les caractéristiques à la compression de la mousse ainsi obtenue étaient,de manière inattendue, notablement supérieures à celles de mousses rétiformes obtenues avec un rapport des gaz au moins égal à 2. Ainsi, la présente invention comprend, une mousse de 55 polyuréthane compressible qui a été rendue rétiforme par la combustion d'un mélange d'un gaz oxydable et d'un gaz oxydant dans les pores de la mousse, le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant étant inférieur à 2. Cette invention comprend également une mousse 40 comprimée qui a été obtenue par compression de la mousse 69 06221 2 2003484 compressible décrite au paragraphe précédent. L'invention comprend enfin "un procédé destiné à mettre une mousse de polyuréthane sous un état rétiforme par combustion d'un mélange d'un gaz oxydable et d'un gaz oxydant 5 dans les pores de la mousee, procédé caractérisé en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant est inférieur à 2. Le gaz oxydable peut être, par exemple, du gaz de houille (gaz de four à coke),du gaz naturel ou bien un ou 10 plusieurs alcanes inférieurs, mais sera de préférence l'hydrogène. Quant au gaz oxydant, il sera avantageusement constitué par de l'oxygène ou de l'air oxygéné. La.quantité du mélange gazeux utilisée doit être suffisante pour brûler et éliminer les membranes de la mousse mais elle doit être insuffisaxite 15 pour détruire le squelette de la mousse au moment de la combustion. Le rapport molaire (ou volumique) du gaz oxydable au gaz oxydant doit être inférieur à 2, mais il est préférable qu'il ne soit pas inférieur à 1. Un rapport particulièrement avantageux est le rapport 1,5» en particulier lorsque le gaz 20 oxydable est de l'hydrogène et le gaz oxydant de l'oxygène. Le mélange gazeux peut être introduit dans les pores de la mousse par tout moyen approprié. On peut par exemple comprimer la mousse pour chasser l'air de ses pores puis lui laisser reprendre son volume dans une atmosphère du mélange 25 gazeux. On peut aussi forcer le mélange gazeux dans les pores pour en déplacer l'air. On utilisera avantageusement le vide pour éliminer l'air des pores de la mousse et pour y introduire le mélange gazeux. Le mélange gazeux peut être avantageusement allumé 30 au moyen d'une bougie électrique et la pression du mélange au cours de la combustion peut être supérieure, inférieure ou égale à la pression atmosphérique. De préférence, la mousse est rendue rétiforme par le procédé ou au moyen de l'appareil qui sont décrits dans les 35 demandes de brevet citées au début. Le brevet français N° 1 521 732 décrit vin procédé pour rendre une mousse rétiforme, procédé selon lequel on remplit une chambre de combustion, qui comporte un élément de fermeture pouvant s'ouvrir librement, avec la matière cellulaire 40 à traiter, de manière à ne pas laisser pratiquement de vides 69 06221 3 2003484 sauf ceux qui se "trouvent dans la matière cellulaire elle-même, on ferme la chambre avec l'élément de fermeture, on remplace l'air de la chambre par un milieu gazeux explosif et on allume ce milieu en un point éloigné de l'élément de fermeture. Ce 5 brevet décrit aussi un appareil utilisé pour rendre rétiforme une matière cellulaire comprenant un squelette et de minces parois qui délimitent les cellules individuelles, appareil qui comporte une chambre de combustion avec un élément de fermeture pouvant s'ouvrir librement, des moyens pour évacuer 10 l'air de la chambre de combustion et/ou des moyens pour remplir cette chambre d'un milieu gazeux explosif, ainsi qu'un dispositif d'allumage du milieu explosif en un point de la chambre éloigné de l'élément de fermeture. De préférence, la chambre de combustion est constituée par un récipient cylindrique dont une 15 extrémité est fermée en permanence, tandis que l'autre est munie de l'élément de fermeture à ouverture libre. La demande de brevet français P.V. N° 158 273 du 8 juillet 1968 au nom de la Demanderesse décrit un procédé pour rendre rétiforme une feuille d'une matière thermoplastique 20 cellulaire, procédé dans lequel une partie de la feuille est prise entre deux plateaux, les cellules de cette partie de feuille sont remplies d'un milieu gazeux combustible et le gaz est allumé, de manière à dégager suffisamment de chaleur pour que la matière cellulaire devienne rétiforme. Lorsque 25 cette partie de la feuille a été traitée, on peut faire avancer la feuille pour en prendre une autre partie entre les plateaux et ainsi de suite, ce qui permet de traiter de grandeslongueurs de feuille . Cette même demande décrit aussi un appareil permettant d'exécuter ce procédé, appareil qui comprend deux 30 plateaux opposés et qui sont montés de manière à pouvoir se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre , l'un au moins de ces plateaux comportant un dispositif d'amenée d'un milieu gazeux combustible sur la face fonctionnelle du plateau, de manière que lorsqu'une feuille de la matière thermoplastique 35 cellulaire est bien adaptée entre les plateaux, le milieu gazeux puisse pénétrer dans cette feuille, l'appareil comprenant également un dispositif d'allumage du milieu gazeux combustible. D'autres méthodes et appareils peuvent encore être utilisés pour exécuter le procédé modifié conforme à la présente 40 invention. 69 06221 * 2003484 Les produits qui sont obtenus selon cette invention sont des mousses compressibles qui, de manière inattendue, ont des caractéristiques de compression très avantageuses par rapport aux mousses qui ont été rendues rétiformes avec un 5 rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant au moins égal à 2. Ces mousses sont particulièrement intéressantes pour une compression exécutée en continu, par exemple entre des rouleaux ou au moyen d'un dispositif à cylindre et bande, du type Rotocure. Les mousses rétiformes selon l'invention peuvent être 10 comprimées d'une manière permanente à des débits inconnus jusqu'ici pour une température et une pression données. La Demanderesse a également trouvé que si une mousse était d'abord rendue rétiforme avec un rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant au moins égal à 2 puis traitée une 15 seconde fois avec un rapport molaire inférieur à 2, la mousse obtenue avait des caractéristiques de compression supérieures à celles de la mousse traitée avec seulement le rapport molaire au moins égal à 2, bien que ce dernier rapport conduise à une transformation totale en mousse rétiforme.On pense par 20 conséquent qu'un rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant inférieur à 2 conduit à une modification du squelette de la mousse,qui donne une meilleure conservation de la compression, en même temps que les membranes sont supprimées. La mousse,après le traitement conforme à l'invention, 25 peut être parfaitement-comprimée dans un rapport au moins égal à 20 et,de préférence, la mousse comprimée aura une masse * volumique supérieure 0,85 g/cm , par exemple comprise entre 0,85 et 1?05» notamment entre 0,9 et 1 g/cm^. La mousse peut être comprimée entre deux rouleaux 30 qui sont chauffés à une température réglée avec précision, par exemple de 200 à 250°C, de préférence de 230 à 240°C. -Un exemple de mousse pouvant être ainsi comprimée est une mousse ayant une épaisseur de 10 à 20 mm, auquel cas un écartement convenable entre les rouleaux peut être de 0,05 35 à 0,5 mm. Ces mousses comprimées peuvent être utilisées dans des matériaux stratifiés, par exemple avec d'autres matières cellulaires, avec des matières textiles fibreuses et/ou avec des matières plastiques non cellulaires ; Elles peuvent 40 être aussi utilisées dans des feuilles flexibles qui conviennent 69 06221 5 2003484 pour remplacer le cuir naturel, par exemple dans les industries de l'ameublement et de l'habillement, pour la fabrication de sacs à main, de doublures et d'empeignes de chaussures. L'exemple de réalisation qui est donné ci-après 5 n'est nullement limitatif de la portée de l'invention. EXEMPLE : On transforme une mousse d'un polyuréthane de polyester en une mousse rétiforme par le procédé et au moyen de l'appareil comprenant une chambre de combustion cylindrique, qui 10 sont décrite dans le brevet français N° 1 521 732, avec un mélange d'hydrogène et d'oxygène dans le rapport molaire (ou volumique) 2 comme milieu gazeux combustible. Un autre morceau de la même mousse non traitée est transformé en une mousse rétiforme de la même manière, sauf que le rapport molaire 15 de l'hydrogène à l'oxygène est égal à 1,5» Ces deux mousses sont ensuite comprimées entre deux rouleaux chauffés et on détermine la vitesse maximum à laquelle on peut obtenir une compression permanente desmousses. Les résultats obtenus sont donnés ci-dessus. Hydrogène : oxygène (volumes) 2:1 1,5 ! 1 Ecartement entre les rouleaux (mm) 0,2 0,2 Température des rouleaux (°C) 235 235 Epaisseur de la mousse non 25 comprimée (mm) 14 14 Epaisseur de la mousse comprimée (mm) 0,635 0,635 Vitesse d'avancement de la mousse (cm/mn) 112 127. On voit que la mousse qui a été traitée conformément à la présente invention (mousse B) peut être comprimée à une vitesse plus élevée que dans le cas d'une mousse semblable qui a été traitée avec le rapport stoechiométrique 2 de l'hydrogène à l'oxygène dans le milieu gazeux combustible. 69 06221 6 2003484 EEVENDICAT 10 N S 1Une mousse de polyuréthane compressible qui a été rendue rétiforme (c*est-à-dire dont les parois des cellules ont été éliminées) par allumage d'un mélange combustible ^ d'un gaz oxydable et d'un gaz oxydant dans les pores de la mousse,caractérisée en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant est inférieur à 2, 2.~ Une mousse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gaz oxydant qui a été utilisé est de l'oxygène 10 ou de l'air oxygéné» 3«~ Une mousse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le gaz oxydable qui a été utilisé est l'hydrogène o 4-.- Une mousse selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisée en ce que le gaz oxydable qui a été utilisé est constitué par du gaz de houille (gaz de four à coke), du gaz naturel ou des alcanes inférieurs. 5<>- Une mousse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport molaire 20 du gaz oxydable au gaz oxydant n'est pas inférieur à 1. 6.- Une mousse suivant la revendication 5» caractérisée en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant est égal à 1,5» 7«- Un procédé d'obtention d'une mousse rétiforme 25 à partir d'une mousse de polyuréthane par combustion d'un mélange d'un gaz oxydable et d'un gaz oxydant dans les pores de la mousse, procédé caractérisé en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant est inférieur à 2» 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé 30 en ce que le gaz oxydant est de l'oxygène ou de l'air oxygéné. 9.- Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le gaz oxydable est l'hydrogène. 10.- Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le gaz oxydable est du gaz de houille (gaz de 35 four à coke), du gaz naturel ou des alcanes inférieurs® 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10t caractérisé en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant n'est pas inférieur à 1» 12.- Procédé selon la revendication 11,caractérisé 69 06221 7 2003484 en ce que le rapport molaire du gaz oxydable au gaz oxydant est égal à 1,5* 13.- Une mousse de polyuréthane rétiforme obtenue par un procédé selon l'une quelconque des revendications 7 5 à 12. 14.- Une mousse comprimée obtenue par compression d'une mousse de polyuréthane selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 13•