Brevet FR2014668A1 — publié le 19700417

la présente invention concerne des matrices d'emboutissage, d'estampage ou de coulée de films. On peut utiliser de telles filières dans la fabrication de filaments pour film, les profils des surfaces des filières étant tels qu'on peut oontrôler la fibrillation ultérieure du film en filaments et qu ton peut déterminer à l'avance les dimensions et la forme de ces filaments eux-m#mes. Le film est habituellement soumis à ltemboutissage ou à l'estampage avant son orientation par étirage. L'invention a pour objet un procédé pour munir d'un motif la surface d'un rouleau-matrice destiné à être utilisé dans l'emboutissage, l'estampage ou la coulée d'un film thermoplastiqu ce procédé comportant comme opération ltenroulement de spires de fil fin sur un mandrin. Le fil peut être enroulé de telle façon que des spires adjacentes se touchent. Des fils de diamètres différents peuvent être enroulés avec un espacement serré entre eux. Du fil peut être enroulé sur deux ou plusieurs couches avec, si on le désire, des fils de diamètres différents dans la même couche ou dans des couches différentes. Le fil peut être fixé sur le mandrin par exemple par soudure par points ou par liaison par adhésif ou encore simplement sous sa propre tension. Dans la soudure par points, il est préférable, étant donné que la masse de fil est faible par rapport à celle du mandrin de support, de souder d'abord le fil sur la surface d'un fourreau mince que l'on emmanche ensuite sur le mandrin proprement dit. Ceci évite un chauffage prolongé du fil qui l'en- dommagerait. Des filières enroulées avec du fil de la façon décrite ci-dessus peuvent être utilisées directement sur un film pour ltemboutir, l'estamper ou le couler. Des exemples de fils convenables sont des fils de nickel et d'acier inoxydable. Il peut cependant être préférable, notamment lorsque plusieurs matrices doivent présenter le même motif, d'utiliser une telle filière à enroulement de fil comme modèle pour façonner des répliques, à la fois directes et inversées, à l'aide de techniques connues, à partir de carbure de tungstène ou d'autres matières dures analogues. Pour conserver les détails fins nécessaires dans le cas d'enroulements de très faible diamètre, on peut utiliser le procédé du "fond perdu" pour le revêtement et on peut de façon avantageuse utiliser des méthodes de coulée centrifuge si on adopte des systèmes de métaux fondus plutôt qu'un frittage. L'invention a également pour objet un rouleau-matrice à motif destiné à être utilisé dans l'emboutissage, ltestampage ou la coulée de films thermoplastiques ainsi qu'il est ici décrit. Le motif peut présenter des discontinuités qui peuvent être constituées par un aplatissement du motif par endroits, par exemple par écrasement à l'aide d'une matrice identique en matière très dure de façon à former des canaux "de ramification" reliant essentiellement des canaux orientés suivant la circonférence. On peut prévoir de telles discontinuités de façon à ce qu'elles fassent apparattre des effets de ramification dans les filaments de film fibrillés en utilisant cette matrice. On peut utiliser des fils présentant un diamètre compris approximativement dans le domaine 0,005 à 0,05 cm. L'invention a aussi pour objet un dispositif à rouleaumatrice pour emboutir, estamper ou couler des films thermoplastiques et comprenant un rouleau-matrice tel qu'ici décrit et un rouleau-support. Le rouleau-support peut être plan ou être muni d'un motif. L'invention a également pour objet un procédé d'emboutissage, estampage ou coulée de films thermoplastiques,consis- tant à faire passer le film à travers un dispositif à rouleaumatrice tel qu'ici décrit, ainsi que le film embouti, estampé ou coulé ainsi obtenu. L'un ou l'autre des rouleaux ou les deux peuvent être chauffés ou refroidis, ou encore l'un peut être chauffé et l'autre refroidi. On peut fixer les rouleaux avec entre eux un intervalle de taille déterminée à l'avance ou on peut les pousser l'un vers l'autre à l'aide de moyens hydrauliques ou autres, de telle fa çon qu'un contact entre eux ne soit empêché que par l'interposition du film La description, de quelques modes de réalisation de matrices d!emboutissage et de procédés d'obtention et d'utilisation de ces matrices conformes à 1'invention, qui va suitre, àtitre d'exemples non limitatifs et.en regard des dessins annexés, a uniquement pour but de faire comprendre comment cette invention peut Aetre mise en pratique. La figure 1 est une vue partielle avec arrachement d'une partie de la surface d'une matrice conforme à l'invention. La figure 2 représente une section d'une autre matrice, prise suivant la longueur du cylindre que constitue la surface, ra vue montrant également le film embouti. La figure 3 représente une vue partielle de la surface d'une matrice qui présente des discontinuités faisant apparattre des filaments ramifiés. La figure 4 est une section, analogue à celle de la figure 2, pour une autre matrice. La figure 5 est une section analogue à celle de la figure 2 pour un autre mode de réalisation de matrice. La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3 pour encore un autre mode de réalisation de matrice. La figure 7 représente une section transversale prise suivant la ligne de contact de deux matrices. Les figures 8 et 9 représentent en section transversale des filaments produits par fibrillation à partir de films emboutis tels qu'ici décrits. Les figures 1 à 7 illustrent des matrices d'emboutissage destinées à être utilisées'dans la fabrication de filaments à partir de films, chacune comportant un mandrin cylindrique 11 dont la surface cylindrique 12 est entourée d'un enroulement hélicordal de fil fin (dans les modes de réalisation des figures 1, 5 et 7) ou façonnée suivant un motif en relief analogue à un tel enroulement (Figures2 et 4). Le fil 13 (Figures 1, 5 et 7) est en nickel inoxydable ou acier inoxydable dur et il est lié par soudure par points à la surface 12 à l'aide d'une résine époxy adhésive. La figure 2 illustre une matrice constituée par un revêtement fritté 14 en carbure de tungstène posé sur un cylindre de support en acier 11. Le revêtement 14 est muni du même motif en relief qu'un enroulement hélicoïdal de fil fin analogue à celui de la figure 1, en utilisant un tel enroulement comme modèle. Lors de l'utilisation, le film en déplacement 15 est pressé, soit à froid, soit à chaud, sur la surface 12 du cylindre tournant 11 de telle façon qu'il soit estampé ou embouti avec des nervures disposées dans le sens de la longueur et à espacement serré comme le montre la figure 2. Le film peut également être coulé sur la surface en extrudant sur cette surface le produit fondu ou la solu tion avant solidification et en le soumettant à une pression, qui le fait pénétrer dans les canaux, à l'aide d'un rouleau de support refroidi ou d'une racle à air. La matrice estampée peut être utilisée dans un appareillage de fibrillation, le film étant fibrillé par découpage le long des nervures ainsi formées. La figure 3 illustre une matrice qui peut être utilisée dans un appareillage de fibrillation pour produire des filaments ramifiés. Des discontinuités 16 sont prévues dans le fil 13 ou dans le revêtement en saillie 14, suivant le cas, soit par écrasement à l'aide d'une matrice de structure analogue en matière plus dure, soit, dans le procédé avec frittage, en utilisant comme modèle une matrice ainsi écrasée. La figure 4 illustre une matrice qui est façonnée d'une manière analogue à celle représentée par la figure 2, mais de telle façon que le motif en relief du carbure de tungstène fritté soit un négatif de la matrice à enroulement de fil utilisée comme modèle. La figure 5 illustre un enroulement pour matrice avec des fils 51 et 52 de diamètres différents. Ceci peut Aetre utilisé pour produire des filaments de forme complexe. La figure 9 repr6- sente des filaments obtenus à l'aide de la matrice illustrée par la figure 5. La figure 6 illustre une matrice munie de fils disposés avec un décalage latéral (forme dite "en jambe de chien) de façon à dissimuler la nature hélicoTdale des spires de fil. Ceci a pour but d'éliminer un entratnement du film le long. de la trajectoire des enroulement#,qui pourrait provoquer des difficultés de guidage. Une autre façon d'éliminer l'entratnement est d'avoir des parties de l'enroulement enroulées en sens opposés. Si on utilise un adhésif pour fixer les fils, ces derniers doivent être partielle ment sectionnés dans la région du saut avant que l'adhésif ne prenne, les extrémités étant replacées de façon à suivre des trajets non hélicordaux, La figure 7 montre comment on peut utiliser ensemble deux matrices pour une coulée ou un estampage à chaud. Dans ce cas, l'une et l'autre matrices sont embouties et permettent la formation de filaments de section transversale trilobée. On peut cependant utiliser un rouleau-support plan. Les figures 8 et 9 représentent respectivement en section transversale des filaments 81 (d'entraxe 82) et 83. - REVENDICATIONS l.-Procédé pour munir d'un motif la surface d'un rouleau-matrice destiné à être utilisé dans l'emboutissage, l'es- tampage ou la coulée d'un film thermoplastique,caractérisé par le fait que ce procédé comporte comme opération l'enroulement de spires de fil fin sur un mandrin. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fil est enroulé de telle façon que des spires adjacentes se touchent. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que des fils de diamètres différents sont enroulés avec un espacement serré entre eux. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fil est fixé sur le mandrin sous sa propre tension. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fil est fixé sur le mandrin par soudure par points ou par liaison par adhésif. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le fil est d'abord enroulé et soudé par points ou lié à chaud d'une autre façon sur la surface d'un fourreau mince que l'on emmanche ensuite sur le mandrin. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'on prépare un rouleau-matrice par frittage ou façonnage analogue en utilisant un mandrin à enroulement de fil comme modèle. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le rouleau-matrice est façonné directement à partir du modèle sous forme d'un négatif. 9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le rouleau-matrice est façonné indirectement à partir du modèle et à l'aide d'un intermédiaire sous forme d'un positif. 10.- Rouleau-matrice à motif destiné à être utilisé dans l'emboutissage, l'estampage ou la coulée d'un film thermoplastique, caractérisé par le fait qu'il est réalisé à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11.- Rouleau-matrice à motif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un fil en matière inoxydable dure telle que de l'acier ou du nickel. 12.- Rouleau-matrice à motif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il est réalisé à partir d'une matrice à enroulement de fil en carbure de tungstène fritté ou autre matière dure analogue. 13.- Rouleau-matrice à motif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé par le fait que son motif présente des discontinuités. 14.- Rouleau-matrice à motif selon l'une quelconque des revendiâations 10 à 13, caractérisé par le fait qu'il est réalisé en utilisant un ril présentant un diamètre dans le domaine approximatif de 0,005 à 0,05 cm. 15.- Dispositif à rouleau-matrice pour emboutir, estampé per ou couler un film thermoplastique, caractérisé par le fait qu'il comprend un rouleau-matrice selon l'une quelconque des revendications 10 à 14 et un rouleau-support. 16.- Dispositif à rouleau-matrice selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le rouleau-support est plan. 17.-Dispositif à rouleau-matrice selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le rouleau-support présente un mo- tif. 18.- Un procédé d'emboutissage, estampage ou coulée d'un film thermoplastique, caractérisé par le fait qu'il comporte comme opération le passage du film à travers un dispositif à rouleaumatrice selon l'une quelconque des revendications 15 à 17. 19.- Film embouti, estampé ou coulé, caractérisé par le fait qu'il est produit par un procédé selon la revendication 18.