Brevet FR2039455A1 — publié le 19710115

-1- 2039455 la présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de fabrication de poudres thermoplastiques par pulvérisation de matières plastiques ttiermoplastiques à l'état fondu. On connaît en principe trois procédés de fabrication de 5 poudres thermoplastiques : la précipitation, le broyage et la pulvérisation, la précipitation ne peut s'utiliser que pour les matières synthétiques tliermoplastiques qui se dissolvent facilement dans les solvants coursait s et que l'on peut précipiter rapidement et intégralement sous forme de poudre au moyen de précipi--10 tants appropriés. Ce procédé s'applique avantageusement aux matières synthétiques thermoplastiques à composants polaires. Un grave inconvénient de ce procédé vient de ce que l'on ne peut fabriquer de poudres thermoplastiques contenant des pigments .ou des charges en répartition homogène. Pour les matières thermoplas-tiques à structure essentiellement apolaire, il ne reste comme procédés de fabrication des poudres que le broyage ou la pulvérisation. On peut par broyage réduire en poudre toute une série de matières thermoplastiques. Ce procédé présente toutefois une sé-2o rie d'inconvénients : En raison du comportement plastique des matières synthétiques, les broyeurs doivent être très puissants. 1'échauffement au cours du broyage peut entraîner un ramollissement des matières plastiques, de sorte que l'on peut être obligé de faire appel à un système de refroidissement pour que les pro-25 duits restent pulvérulents. En outre,le broyage ne permet en général d'obtenir riang la poudre qu'une faible proportion d'éléments à grain fin. Par ailleurs, une diminution de la viscosité des masses fondues obtenues à partir de poudres thermoplastiques indique qu'il y a dégradation de la matière synthétique, et cet-30 te dégradation est liée à une diminution de la qualité, les broyeurs ont la plupart du temps de faibles capacités et conviennent donc mal à la fabrication de grosses quantités de poudre. Pour la fabrication de poudres thermoplastiques pair pulvérisation, on connaît plusieurs procédés. 35 Selon le procédé décrit dans le brevet britannique 609 560, on envoie sous pression, dans une buse, du polyéthylène fondu qui est pulvérisé au moyen d'un flux gazeux. Pour obtenir des produits pulvérulents, il est indispensable d'ajouter au polyéthylène des produits qui diminuent sa viscosité. les qualités 40 mécaniques du polyéthylène s'en trouvent détériorées. En outre " 150 ce procédé, surtout si l'on n'ajoute pas au polyéthylène de produits destinés à diminuer sa viscosité, donne, en même temps que du polyéthylène pulvérulent, du polyéthylène filamenteux. On connaît par ailleurs par la demande de "brevet allemand 5 P 14 54 760.5 un procédé de fabrication de poudres thermoplastiques dans lequel on extrude les matières plastiques à l'état fondu par des ouvertures en forme de buses, sous forme de boudins qui sont ensuite pulvérisés par soufflage d'un courant gazeux dans ime direction approximativement perpendiculaire au 10 sens de sortie des boudins. Un inconvénient de ce procédé est que le dispositif de pulvérisation est généralement sujet à incidents du fait que les orifices d'exfcrusion se bouchent facilement, et que l'on observe un refoulement du produit vers la buse à gaz, de sorte que l'on ne peut à plusieurs reprises arrêter 15 l'installation et la remettre en marche. Avant chaque mise en service, il faut démonter la buse et la nettoyer. On ne peut pas non plus, avec ce procédé, pulvériser des produits renfermant des corps solides en répartition homogène. Comme le montrent ces exemples, les procédés de pulvérisa-20 tion connus ne sont pas dépourvus d'inconvénients. Ou bien, dans de nombreux cas, leur consommation spécifique en énergie est assez élevée pour qu'ils ne soient pas rentables, ou bien, pour d'autres, ils sont sujets à incidents et inadaptés à la fabrication en grande série, ou encore ils ne donnent qu'une poudre à 25 grain relativement grossier. Il s'agissait donc de présenter un procédé et un dispositif permettant par des moyens techniquement simples de pulvériser des matières synthétiques thermoplastiques en poudre fine. On a trouvé que le problème était résolu si l'on extrude 30 des matières thermoplastiques à des températures comprises entre le point de fusion et la température maximale tolérable sans modification chimique du produit, à des pressions comprises entre 5 et 300 atm. effect. avec une vitesse initiale de 0,2 à 4 m/seconde, dans un courant annulaire conique de 5 à 40° d'an-35 gle de conicité et dont le vecteur vitesse fait avec l'axe un angle de 0à60°, sous forme d'un tube de 1 à 30 mm de diamètre intérieur et de 0,2 à 3 mm d'épaisseur de paroi, on pulvérise ces matières thermoplastiques en utilisant un fluide auxiliaire de pulvérisation en proportion de 0,5 à 10 kg par kg de matière en fusion, sous une pression de 5 à 100 atm. effect. à une tempé 70 15069 -3- 2039455 rature de 20 à 350°C et à une vitesse de 200 à 700 m/seconde, en partageant le fluide auxiliaire de pulvérisation en deux flux partiels dans la proportion de 1 : 3 à 3 ! 1» en faisant agir l'un des flux partiels sur la face intérieure du tube de matière 5 en fusion tout en laissant encore 2 à 8 mm de course à la face extérieure du tube, puis en faisant arriver le second flux partiel concentriquement sur la face extérieure du tube de matière en fusion sous un angle de 15 à 70° par rapport à l'axe du tube, le flux de gaz continuant ensuite, sur 1 à 6 mm encore, prati-10 quement parallèle à l'axe du tube. Parmi les matières tliermoplastiques susceptibles d'être traitées selon le procédé de l'invention, on note par exemple les polyoléfines, polyamides, polyuréthanes, polyesters et produits de polymérisation du styrène, o-méthylstyrène et a-méthyl-15 styrène. Comme matières tliermoplastiques, on donne la préférence pour l'application du procédé aux produits de polymérisation des oléfines. Mais il est également possible de pulvériser des mélanges de plusieurs matières tliermoplastiques miscibles entre 20 elles. les produits de polymérisation d'oléfines les mieux appropriés sont avant tout les homopolymères de monooléfines ayant 2 à 4 atomes de carbone. Pour les polyéthylène s que l'on utilise de préférence, on peut prendre toutes les densités entre 25 0,915 et 0,960 g/ cm^. Conviennent également les copolymères de 11 éthylène avec les oléfines, tels que les propylène et butène-1 ainsi que les copolymères de 1'éthylène avec d'autres monomères non saturés en éthylène, par exemple les vinylesters d'acides monocarboxyliques aliphatiques saturés de 2 à 18 atomes de 30 carbone, d'éthers de vinyle, de chlorure de vinyle, d'éthers acryliques et métacryliques dérivés d'alcanols à 1 à 5 atomes de carbone, ainsi que les polymères d'éthylène et d'esters d'acide acrylique renfermant en outre des groupes libres d'acide acrylique, par exemple les polymères d'acide acrylique - éthy-35 lène - acrylate de tert.-butyle. La proportion de comonomères flgmp le poids total du produit de polymérisation peut aller jusqu'à 50 % en poids. On peut également utiliser le polyéthylène chloré, ainsi que des produits de polymérisation mixtes de l'i-sobutylène, tels que le butadiène et l'isoprène, qui contien-40 nent jusqu'à 10 % en poids de 1,3-dioléfines. 10 15069 -4- 2039455 Les polyamides gui conviennent pour le procédé selon l'invention sont fabriqués par exemple par polymérisation de lacta-mes renfermant 6 ou 12 atomes de carbone cycliques, ou par poly— condensation à partir d'acides dicarboxyliques aliphatiques tels 5 que l'acide adipique et l'acide sébacique, et de diamines alipha-tiques ayant 6 à 15 atomes de carbone. Les polymèrisats qui se situent dans une zone de poids moléculaire assez large, caractérisée par un indice de fusion (selon ASTM D 1238-57 ï) MI2 16 / 19QOC allant de 0,1 à 100, de préfé-10 rence de 0,5 à 25, peuvent être pulvérisés par le procédé selon l'invention. L'adjonction de plastifiants ou de lubrifiants pour améliorer la fluidité n'est pas nécessaire pour la pulvérisation de matières en fusion par le procédé selon l'invention. Il est néammoins loisible d'ajouter à tous les produits susnommés, 15 avant pulvérisation, des additifs destinés à permettre l'obtention de produits à propriétés déterminées ou remplissant des conditions déterminées en fonction des traitements ultérieurs, par exemple des stabilisants à la chaleur, à la lumière ou aux ÏÏV, des produits ignifugeants, des colorants, des matières de charge, 20 par exemple de la sciure de bois, du sable fin, de la craie, du bioxyde de titane et de la suie, ainsi que des poudres métalliques ou des copeaux et des fibres de verre. La proportion d'additifs dans la masse fondue peut aller jusqu'à 70 % en poids. La granulométrie des additifs dépend de la forme des particules et ,.3 25 des dimensions des buses d'extrusion. Si les dimensions longitudinale et transversale des particules sont à peu près équivalentes, la grosseur maximale admissible des particules est d'environ la moitié de la largeur de la fente annplaire de la bouche d'extrusion. Pour des dimensions transversales inférieures à 0,1 30 mm, la longueur peut aller jusqu'à 10 mm. Dans la pulvérisation de matières thermoplastiques fondues renfermant des additifs à grain fin, on obtient des poudres dans lesquelles les additifs sont uniformément répartis. En ce qui concerne le détail de la mise en oeuvre du procédé, 35 on amène jusqu'à l'orifice des buses, les matières thermoplastiques à l'état fondu, sous forme de film annulaire rétréci en cône, de préférence entraîné dans un mouvement à composante de rotation et on les extrude sous forme tubulaire. On peut délimiter comme suit les conditions de traitement 4*0 de la masse fondue (vitesses, pressions, températures) : la vi- 70 15069 -5- . .. - 2039455 tesse d'extrusion du produit est comprise entre 0,2 et 4-, de préférence entre 1 et 2 m/s., la pression à l'extrusion est comprise entre 5 et 300, de préférence entre 60 et 200' atm. effect. la température de la masse fondue peut aller de la température 5 de fusion à la température maximale tolérable sans modification (décomposition) chimique du produit. Pour obtenir des viscosités relativement faibles, on opère avantageusement aux environs du seuil supérieur. l'angle de conicité a du flux de matière à l'extrusion doit, 10 selon la figure, être de 5 à 40°, de préférence de 15 à 25° par rapport à l'axe de la "buse, l'inclinaison du vecteur vitesse par rapport à l'axe, pour obtenir un film régulier sur toute la périphérie peut être de 0 à 60°, avantageusement de 15 à 45°. les caractéristiques dimensionnelles du tube extrude sont comprises 15 dans les limites suivantes : diamètre intérieur de 1 à 30, de préférence de 3 à 15 mm, épaisseur du film 0,2 à 3, de préférence 0,5 à 1,5 mm. Comme fluide auxiliaire de pulvérisation, on utilise surtout l'air, les gaz inertes ou la vapeur d'eau, le procédé est 20 particulièrement économique si l'on utilise l'air comme fluide auxiliaire de pulvérisation. Si l'on emploie la vapeur d'eau, il faut ensuite sécher la poudre thermoplastique. le fluide auxiliaire utilisé pour la pulvérisation est partagé en deux flux partiels dans la proportion de 1 : 3 à 3 : 1, 25 de préférence de 1 : 1,5 à 1,5 : 1. Ces flux partiels sont dirigés de façon à attaquer et à pulvériser le tube de matière extrudée, de l'orifice de la buse à sa face intérieure et à sa face extérieure. On obtient ainsi une surface de contact relativement importante entre la matière et le fluide auxiliaire. 30 Etant donné que le fluide auxiliaire attaque le tube sur ses deux faces, il n'a pour réaliser la pulvérisation, que la moitié de l'épaisseur du film à traverser. En utilisant, pour les deux flux gazeux, des composantes périphériques opposées (gira-tion), on peut renforcer la turbulence et le gradient de cisail-35 lement au niveau de l'orifice de la buse. Grâce à l'importance de la surface de contact, à la faible profondeur de pénétration, à la forte turbulence et au gradient élevé de cisaillement, on obtient des conditions févorables à une pulvérisation énergéti-quement économique. 40 Le premier flux partiel de gaz, de préférence le plus fai- 70 15069 -6- 2039455 "ble, est envoyé dans le tube de matière extradée. Le diamètre de ce flux de gaz intérieur est en général de 0 à 2, de préférence de 0,5 à 1 mm inférieur au diamètre intérieur du tube de matière. Le flux de gaz intérieur attaque le tube de matière avant même 5 que celui-ci ait quitté la paroi extérieure de sa buse. Le point d'attaque est de 2 à 8 mm, de préférence de 3 à 5 mm en arrière du plan d'extrusion de tube de matière (position arrière du gaz intérieur). Le flux de gaz extérieur, de préférence le flux le plus important, est soufflé concentriquement sur la face extérieu-10 re du film tubulaire sous un angle |3 (cf. figure) par rapport à l'axe de la buse, l'angle g étantsupérieordélOà30°depréférencede 15à„ 25° à l'angle de conicité du flux de matière. L'épaisseur du flux annulaire de gaz extérieur est de 0,3 à 3, de préférence de 0,5 à 2 mm. Le flux de gaz extérieur, après avoir attaqué le tube de ma-15 tière, se prolonge encore sur 1 à 6 mm, de préférence sur 2 à 4 mm à partir de la buse de gaz extérieur (position avant du gaz extérieur) . Si 1 ' on donne un mouvement de giration aux deux flux de gaz, l'angle entre le vecteur vitesse résultant et l'axe de la buse (angle de giration) ne doit avantageusement pas dépasser 30° 20 et restera de préférence inférieur à -15°• Dans ce cas, les composantes périphériques de la vitesse des deux flux de gaz sont de préférence de sens opposés. Le procédé selon l'invention peut toutefois être mis en oeuvre également avec des flux gazeux sans giration. 25 Les conditions de service concernant le fluide auxiliaire de pulvérisation dépendent dans une large mesure de la capacité de la buse (débit de matière par unité de temps), ainsi que de la finesse de grain souhaitée. Il suffit, pour le fluide auxiliaire, de pressions de 4 à 6 atm. , si la capacité de la buse est infé-30 rieure à environ 30 kg/h. Dans le cas de buses de capacité allant de 200 à 300 kg/h, il faut 30 à 50 atmosphères. La consommation spécifique de gaz monte alors de 1 ou 2 à 3 ou 4 kg de fluide auxiliaire par kg de matière. Si l'on veut obtenir une poudre très fine, de grosseur de grain par exemple de 95 % inférieure à 50, 35 il faut, toutes autres conditions restant identiques, porter la pression de gaz jusqu'à 100 ou 200 atmosphères, ou augmenter la consommation spécifique de gaz jusqu'à 10 ou 20 kg de fluide auxiliaire par kilo de matière. Pour les pressions indiquées, la vitesse moyenne de gaz ou 40 de vapeur que l'on peut atteindre dans les sections transversales 70 15069 2039455 des "buses est la plupart du temps de 0,8 à 0,95 fois la vitesse du son, c'est-à-dire, selon la température du fluide auxiliaire , de 300 à 400 m/sec. Si l'on utilise des gaz comme fluide auxiliaire, on peut avoir des températures entre 20 et 5 350°C, de préférence entre 80 et 120°0. Il n'est indispensable d'utiliser des températures de gaz élevées, de 150 à 350°C, que si le fluide auxiliaire doit fournir la chaleur nécessaire au chauffage du dispositif de pulvérisation» Il y a cependant intérêt à prévoir pour cela des systèmes de chauffage électri-10 que « Si l'on utilise la vapeur comme fluide auxiliaire de pulvérisation, à des températures de 150 à 200°0, on peut se dispenser de chauffage électrique des "buses. Par rapport aux procédés connus, le procédé selon l'invention présente les avantages suivants : 15 Les besoins spécifiques en énergie pour la pulvérisation de masses thermoplastiques en fusion sont d'environ 50 % inférieurs. à ceux que nécessitent les procédés connus, pour une granulométrie qualitativement équivalente. Outre les gaz inertes, on peut utiliser comme fluide auxiliaire l'air ou la va-20 peur. Si l'on utilise l'air comme fluide auxiliaire, les dépenses de fonctionnement sont réduites d'autant. Les risques d'engorgement de l'orifice d'extrusion des dispositifs de pulvérisation sont nettement plus faibles. Il est dès lors possible de pulvériser des masses en fusion renfermant jusqu'à 70 % 25 environ d'additifs solides. D'une façon générale, les risques de dérangement des dispositifs de pulvérisation sont moins importants du fait qu'il n'y a pas de reflux de la masse en fusion dans la buse à gaz. On peut plusieurs fois de suite arrêter les dispositifs et les remettre en marche sans avoir à 30 les démonter et à les nettoyer. On peut utiliser plusieurs dispositifs de pulvérisation en parallèle dans une tour de pulvérisation, ce qui permet des installations de plus grande capacité . Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on 35 utilise avantageusement ion dispositif qui se compose essentiellement de trois buses disposées concentriquement, le fluide auxiliaire de pulvérisation étant amené, par la buse à gaz intérieure 1 d'un diamètre de 1 à 30 mm et par la buse à gaz extérieure 3 à fente annulaire d'une largeur de 0,3 à 5 mm, sous un angle (3 de 15 à 70° par rapport à l'axe de la buse et 40 la matière plastique étant-amenée, de son côté, après avoir 70 15069 ~8~ ■ 2039455 été amenée à l'état fondu dans une extrudeuse, par la "buse d'extrusion 2 à fente annulaire d'une largeur de 0,2 à 3 mm et à angle de conicité a de 5 à 40° par rapport à l'axe de la buse, pour converger au niveau de l'embouchure de la buse à triple 5 flux de telle façon que le flux de gaz intérieur attaque la face intérieure du tube de matière extrudée à une distance (x) = 2 à 8 mm en amont du bord antérieur de l'orifice de la buse, tandis que le bord antérieur de l'orifice de la buse à gaz extérieur est d'une longueur (y) = 1 à 6 mm en aval du bord antérieur 10 de l'orifice de la buse d'extrusion de la matière. La douille protectrice intérieure 4 et la douille protectrice extérieure 5 empêchent que la matière ne soit trop refroidie par les flux gazeux en général plus froids. Le chauffage intérieur de buse 6 et le chauffage extérieur de buse 7 servant à régler ou à main-15 tenir la température optimale d'extrusion de la matière. Cette température est contrôlée par les thermoéléments 8 et 9 placés respectivement à l'entrée et peu en amont de l'orifice de la buse d'extrusion de la matière. 10, 11 et 12 désignent respectivement les arrivées à la buse du gaz intérieur, de la matière et 20 du gaz extérieur. La section transversale de l'embouchure de la buse d'extrusion de la matière (largeur de fente) se règle au moyen de la bague d'écartement 13, la largeur de fente de la buse à gaz' extérieur, au moyen de la bague d'écartement 14* La distance x sur la figure représente le recul de la buse à gaz 25 intérieur et la distance 2 l'avance de l'orifice de la buse à gaz extérieur par rapport à la buse d'extrusion de la matière. On a indiqué également l'angle de conicité à l'embouchure du flux de matière, soit a, et celui du flux de gaz extérieur, (3, par rapport à l'axe de la buse. Des collets de centrage disposés 30 dans la partie cylindrique des buses ou des douilles assurent la concentricité des sections transversales des embouchures. Pour permettre le passage des différents.flux, ces collets>de centra-, ge sont munis d'une série de perforations ou de fentes qui peuvent éventuellement, pour produire un mouvement giratoire, pré-35 senter une inclinaison dans le sens de la périphérie. Alors que les diamètres de ces trous ronds n'ont aucune importance, la superficie totale de ces trous ou de ces fentes sur un même collet de centrage est soumise à la condition d'être obligatoirement supérieure à la surface de la fente annulaire d'embouchure cor-^0 respondante, de préférence de 1,2 à 4 fois. Si l'on veut donner COPY 70 15069 ' -9- /u 2039455 également au flux de gaz intérieur un mouvement de giration, on dispose un corps de giration en 10 à l'entrée de gaz intérieur de la buse. Les domaines d'utilisation des poudres thermoplastiques avec et sans additifs couvrent une très large gamme. On les uti-5 lise par exemple dans le frittage par rotation, la coulée par injection, notamment pour les petites pièces, et aussi pour la réalisation de stratifiés, par exemple sur des envers de tapis, des surfaces métalliques (appareils d'injection à flamme) etc.. Les poudres tliermoplastiques à additifs sont utilisées pour les 10 pièces importantes à stabilité de forme, par exemple les plaques, notamment aussi pour améliorer les qualités de résistance (adjonction de fibres de verre). Les poudres thermoplastiques additionnées en forte proportion de matières colorantes conviennent mieux que les colorants purs pour teinter uniformément de 15 grandes quantités de matières tliermoplastiques. Il en va de même pour le dosage des stabilisateurs et autres additifs, notamment pour la préparation de matières tliermoplastiques destinées à la fabrication de feuilles. Si le traitement ultérieur d'une matière tliermoplastique exige une grande surface, il y a avanta-20 ge à utiliser une poudre tliermoplastique comme étape intermédiai re. La grosseur de grain de la poudre est déterminée par des analyses granulométriques au moyen d'un filtre à flux d'air. Exemple 1 : Un polyéthylène de densité 0,92 g/cm?, d'indi-25 ce de fusion 18 (2,16 kg/190°C) et de point de fusion 110°G est envoyé par l'intermédiaire d'une extrudeuse et d'une conduite chauffée à l'électricité, à un dispositif de pulvérisation d'une capacité de 30 kg/h. Le tube de matière extrude a un diamètre de 4 mm et une épaisseur de paroi de 0,3 mm. Le flux de gaz inté— 30 rieur a un diamètre de 3,5 mm, le flux annulaire de gaz extérieur une épaisseur de 0,4 mm. On utilise comme fluide auxiliaire de pulvérisation de.l'azote à 200°C sous une pression de 8 atm. effect. Le rapport quantitatif du gaz extérieur au gaz inté rieur est de 1,2 ; le recul x du gaz intérieur et l'avance £ du 35 gaz extérieur sont chacun de 2 mm, l'angle de conicité du flux de gaz extérieur est f3 = 37,5°• La masse en fusion est envoyée au dispositif de pulvérisation sous 65 atm. effect. et à 280°C, et elle y est portée à 300°0. Pour une consommation spécifique de gaz de 1 ^ ï par kg de matière, on obtient la granulomé- 40 70 15069 -io- 2039455 trie suivante : 80 % ^ 500 jo ; 60 % Exemple 2 : Par rapport à 11 exemple 1, on augmente la largeur de fente du gaz extérieur de 0,3 à 0,5 mm, de sorte que 5 l'on a alors une consommation spécifique de gaz de 1,3 N/kg. On pulvérise ici à l'air comprimé. Toutes les autres conditions restant identiques à celles de l'exemple 1, on obtient pour la poudre de polyéthylène la granulométrie suivante : 90 % 500 ^ î 65 % ^ 300 ^ ; 10 % 100)*- . 10 Exemple 3 : On porte à 0,7 mm la largeur de fente par rap port à 1'exemple 1, de sorte que la consommation spécifique en •z gaz s'élève à 3,3 nr N/kg. Toutes autres conditions étant inchangées, la granulométrie obtenue est la suivante : 97,5 % 500 )4- ; 82 % ^ 300 ; 14 % 15 Exemple 4 : Sur le dispositif de pulvérisation de l'exem ple 1, on opère avec un angle de conicité (3 = 60° pour le flux de gaz extérieur, les autres données étant celles de l'exemple 3» On obtient une poudre de polyéthylène plus grossière, dans laquelle 32 % des particules sont 500 20 Exemple 5 : Sur le dispositif de pulvérisation de l'exem ple 1, on porte à 5 mm le recul x et l'avance j. Si l'on pulvérise le polyéthylène décrit à l'exemple 1, on obtient un grain à 30 % ^ 500 y • Exemple 6 : Par rapport à l'exemple 1, on règle le rapport, 25 gaz extérieur/gaz intérieur à 0,4. Tous les autres paramètres restant inchangés, on obtient une poudre de polyéthylène présentant 50 % de particules de grosseur supérieure à 500 y-. Exemple 7,' Le dispositif de pulvérisation est réglé comme dans 1'exemple 1 et on pulvérise la même matière avec de la 30 vapeur d'eau sous 14 atm. effect. avec une consommation spécifique de vapeur de 2,5 kg/kg. La granulométrie obtenue est la suivante : 96 % 500 y ; 76 % 300 ^ ; 15 % Pour obtenir le même spectre de grain avec une buse sans 35 chauffage électrique, il faut 18 atm. effect. et 3 kg de vapeur par kg. Exemple 8 : On envoie à la buse de l'exemple 1 un polyéthylène de densité 0,92 g/cm^ et d'indice de fusion 5» La pression de refoulement nécessaire pour la masse en fusion est à 40 290°C de 120 atm. effect. On pulvérise avec de l'azote sous COPY 70 15069 -11- " " 2039455 15 atm. effect. à 160°C, la consommation, spécifique de gaz est de 2 ts? N/kg. La granulométrie obtenue est la même que dans l'exemple 2. Exemple 9 : On envoie le polyéthylène de l'exemple 8, avec 5 35 à 50 % de TiO^ et différents colorants à particules primaires inférieures à 1 j 99,5%-C 500 Y- ï 96 % 300y^ ; 50 % Exemple 11 : On pulvérise un polyéthylène de densité 0,94 g/cnr et d'indice de fusion 0,9, avec une teneur en suie de 35 %, au moyen du dispositif de pulvérisation de l'exemple 1 et 25 dans les conditions suivantes : température de la masse en fusion 260°C, pression de la masse en fusion 50 atm. effect., température de l'azote 220°C, pression d'azote 38 atm. effect. Avec une consommation spécifique en gaz de 8 m^ N/kg, on obtient la granulométrie suivante : 30 99 % Exemple 12 : On envoie à l'installation de pulvérisation de l'exemple 1 un polyéthylène de densité 0,96 g/cm^ et d'indice de fusion 6,5 et on le pulvérise comme suit : température de la masse en fusion 280°C, pression de la masse en fusion' 35 130 atm. effect., pression de gaz 25 atm. effect., température du gaz 130°C, consommation spécifique de gaz 4 N/kg. La poudre obtenue a la répartition de grains suivante : 99 % 500 m î 70 % 300 y. ; 20 % "R-x-emple 13 : On envoie ici encore un polyéthylène de den-40 sité 0,96 g/cm^ et d'indice de fusion 5 (2,16 kg/190°C), avec COPY 70 15069 12 2039455 un point de fusion de 135°C, par 1'intermédiaire d'une extrudeuse et d'une conduite à chauffage électrique, à un dispositif de pulvérisation de capacité 30 kg/h. Mais à la différence de l'exemple 1, la matière en fusion n'est pas extrudée flans ce 5 dispositif sous forme d'un tube lisse, mais sous forme d'un tube présentant des entailles dans le sens de l'écoulement. Les cannelures ont, dans la paroi de 0,6 mm de tube, une profondeur de 0,4 mm, une largeur de 0,5 mm, et sont distantes également de 0,5 mm les unes des autres. La température de la masse en 10 fusion est de 275°C> la viscosité de la masse en fusion est de 4. 1,8.10 poises. La pression de refoulement de la masse en fusion est de 80 atm. effect. Les deux flux de gaz (azote) sont envoyés à la buse sous 10 atm. effect. dans un rapport quantitatif, gaz extérieur/gaz intérieur, de 1,15 et à une température de 15 250°0. Le rapport quantitatif, gaz/matière, est 2 n? ïï/kg. On obtient une poudre de granulométrie suivante : 85 % 500 y f 45 % 300 yu ; 5 % Exemple 14 : Matière et dispositif de pulvérisation comme dans l'exemple 13. Données de fonctionnement également inchan-20 gées. En multipliant par 2 la consommation spécifique de gaz qui est alors de 4 N/kg pour une pression de gaz de 20 atm. effect., on obtient l'amélioration de granulométrie suivante : 99,5 % 500 )^ ; 95% ^ 300 ^ ? 25 % C 100^. Exemple 15 : On envoie au dispositif de puïérisation de 25 l'exemple 1 un polycaprolactame d'un indice I de 68 à 72 et d'une viscosité à l'état fondu de 4 000 poises à 250°0. La matière en fusion est additionnée de 40 % de fibres îde verre (diamèfefee 10 yt- , longueur 1 à 4 mm). Le tube de matière à l'extrusion a une épaisseur de 0,5 mm. La masse en fusion est envo-30 yée au dispositif de pulvérisation sous une pression de 50 atm» effect. et à 300°0, le gaz de pulvérisation sous une pression de 2 atm. effect» est à 140°C. La consommation spécifique de gaz est de 0,5 m^ N/kg. La poudre obtenue a une structure en aiguilles avec des dimensions transversales entre 0,1 et 35 0,5 mm et des dimensions longitudinales de 0,5 à 2 mm. On envoie le polyéthylène de l'exemple 1 à un dispositif de pulvérisation de 100 kg/h de capacité sous 120 atm. effect. et à 300°0. Le tube de matière extrudée a un diamètre intérieur de-5 mm et une épaisseur de paroi de 0,8 mm. Le recul (x) 40 du gaz intérieur et l'avance (j) du gaz extérieur sont chacun 10 15069 -13- 2039455 de 3 mm, l'angle de conicité a est de 17,5® et (3 Le dispositif de pulvérisation n'a pas de système de chauffag^t la température du gaz intérieur est de 300°0 et celle du gaz extérieur de 120°C. la fente du gaz extérieur a une épaisseur de 5 1 mm. la pression de gaz (ici de l'air) est à l'intérieur comme à l'extérieur de 30 atm. effect. le rapport quantitatif, gaz extérieur, gaz intérieur, est de 1,15, la consommation spécifique de gaz 3 m^ N/kg. On obtient la granulométrie suivante : 95 % 89 % ^ 500 y ; 75 % 400 i 62 % Exemple 18 : On envoie à un dispositif de-pulvérisation d'une capacité de 200 kg/h un polyéthylène de densité 0,92 g/ 3 20 cm et d'indice de fusion 18. le tube extradé a un diamètre intérieur de 6 mm et une épaisseur de 1 mm. le recul (x) du gaz intérieur et l'avance (2) du gaz extérieur sont chacun de 3,5 mm, les angles a = 17,5° et p = 37,5° Etant donné que l'on n'a pas incorporé de systèmes de chauffage/cSmaT^lfa\use, on opère avec 25 une température de gaz intérieur de 250°0. le gaz extérieur a une température de 80°0. l'épaisseur du-flux annulaire de gaz extérieur est de 1,2 mm. le rapport, gaz extérieur/gaz intérieur, 2 est de 1,2, la consommation spécifique de gaz 4,5 1 N/kg et la pression de gaz 50 atm. effect. l'analyse granulométrique donne 30 les résultats suivants : 93% "Rvemple 19 : On pulvérise le polyéthylène de l'exemple 18 avec un dispositif de pulvérisation à chauffage électrique, d'une capacité de 200 kg/h. les dimensions géométriques de l'o-35 rifice de la buse sont celles de l'exemple 18, à l'exception de la fente annulaire de gaz extérieur, qui est'réglée maintenant à 1 mm, ce qui donne pour une pression de gaz de 50 atm. effect. une consommation spécifique de gaz de 3,5 m^ ïï/kg. la température de gaz est à l'extérieur comme à l'intérieur de 80°C. On 40 obtient la même granulométrie que dans l'exemple 18 avec une dé- 70 15069 -»*- 2039455 pense d'énergie nettement inférieure. Exemple 20 : On envoie le polyéthylène de l'exemple 18 à un dispositif à chauffage électrique d'une capacité de 500 kg/h. Les dimensions du tube extrudé sont de 6,5 stm pour le diamètre intérieur 5 et de 1,2 mm d'épaisseur de paroi. Le recul du gaz intérieur (x) et l'avance (s) du gaz extérieur sont de 4 mm» l'angle a = 17»5°> l'angle p = 37,5°• La pression de gaz est de 50 atm. effect. La température du gaz est de 80 °0 à l'extérieur comme à l'intérieur, le rapport gaz extérieur/gaz intérieur est de 1,2. Avec une consomma- » 10 tion spécifique de gaz de 3m N/kg, on obtient le spectre de granulation suivant : 84 £ "Branmi 31 j On travaille dans les mêmes conditions que dans l'exemple 20 et on pulvérise un copolymérisat d'éthylène-acétate 15 de vinyle de densité 0,94 g/an? et d'indice de fusion 4» d'une teneur en acétate de vinyle de 14 $6. On a le spectre suivant : 85 £ 500 yt. ; 57 jt Les propriétés du matériau mis en oeuvre demeurent, après pulvérisation, inchangées. 20 Exemple 22 : On opère à nouveau dans les conditions de l'exem ple 20 et on utilise un copolymérisat d ' éthylène-acrylate de n-butyle de densité 0,93 g/cm^, d'indice de fusion 2, et d'une teneur en n-butylacrylate de 17 i»» On obtient la granulométrie suivante : 87 # 25 Après pulvérisation, on ne peut constater aucune modification des propriétés du matériau mis en oeuvre. "7 0 15069 -15- 2039455 |_EJJJJ I_C_i_I_I O S S 1°) Procédé de fabrication de poudres thermoplastiques par extrusion de matières synthétiques thermoplastiques et pulvérisation de la matière en fusion extrudée. à l'aide d'un gaz ou de va— 5 peur utilisés comme fluide auxiliaire de pulvérisation, procédé caractérisé en ce que l'on extrude des matières thermoplastiques 4 des températures comprises entre le point de .fusion et la température maximale tolérable sans modification chimique du produit, à des pressions comprises entre 5 et 300 atm. effect. avec "10 une vitesse initiale de 0,2 à 4 m/secondes, dans un courant annulaire conique de 5 à 40° d'angle de conicité et dont le vecteur vitesse fait avec l'axe un angle de 0 à 60°, sous forme d'un tube de 1 à 30 mm de diamètre intérieur et de 0,2 à 3 mm d'épaisseur dé paroi, on pulvérise ces matières thermoplastiques en uti-15 lisant un fluide auxiliaire de pulvérisation en proportion de 0,5 à 20 kg par kg de matière en fusion, sous une pression de 5 à 100 atm. effect. à une température de 20 à 350°G et à une vitesse de 200 à 700 m/sj en partageant le fluide auxiliaire de pulvérisation en deux flux partiels dans la proportion de 1 : 3 à 20 3 = 1, en faisant agir l'un des flux partiels sur la face intérieure du tube de matière en fusion tout en laissant encore 2 à 8 mm de course à la face extérieure du tube, puis en faisant arriver le second flux partiel concentriquement sur la face extérieure du tube de matière en fusion sous un angle de 15 à 70° 25 par rapport à l'axe du tube, le flux de gaz continuant ensuite, sur 1 à 6 mm encore, pratiquement parallèle à l'axe du tube. 2°) Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se compose essentiellement de trois buses disposées concentriquement, le fluide auxiliaire 30 de pulvérisation étant amené, par la buse à gaz intérieure (1) d'un diamètre de 1 à 30 mm et par la buse à gaz extérieure (3) à fente annulaire d'une largeur de 0,3 à 5 mm, sous un angle £ de 15 à 70° par rapport à l'axe de la buse et la matière plastique étant amenée, de son côté, après avoir été amenée à l'état 35 fondu flâna une extrudeuse, par la buse d'extrusion (2) à fente annulaire d'une largeur de 0,2 à 3 mm et à angle de conicité oc de 5 à 40° par rapport à l'axe de la buse, pour converger au niveau de l'embouchure de la buse à triple flux de telle façon que le flux de gaz intérieur attaque la face intérieure du tube 40 de matière extrudée à une distance (x) = 2 à 8 mm en amont du 15069 -16- 2039455 "bord antérieur de l'orifice de la buse, tandis que le "bord antérieur de l'orifice de la "buse à gaz extérieur est d'une longueur (l) = 1 à 6 mm en aval du "bord antérieur de l'orifice de la buse d'extrusion de la matière. 5 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on pulvérise des homopolymérisats de 1*éthylène. 4°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on pulvérise des copolymérisats de 1'éthylène avec d'autres composés à insaturation éthylénique.