Brevet FR2031524A1 — publié le 19701120

La présente invention concerne un procédé et un appareil de traitement par la chaleur de matières thermoplastiques poreuses, en particulier pour réticuler une matière thermoplastique cellulaire ou pour lier les brins d'un corps fibreux comprenant une masse de brins thermoplastiques. Les matières thermoplastiques cellulaires telles que les mousses de polyuréthane possèdent en général une structure tridimensionnelle de cellules intercommunicantes, mais ces cellules ne sont pas ouvertes dans toutes les directions car un grand nombre d'entre elles sont séparées des cellules voisines par des cloisons ou membranes intermédiaires. L'élimination de ces cloisons ou membranes est appelée "réticulation". Dans le brevet britannique NO 1.063.462, on décrit un procédé de réticulation de matières cellulaires, selon lequel on imprègne la mousse d'un milieu gazeux combustible que l'on allume ensuite, ce qui a pour effet de faire disparaître les membranes entre les cellules. Selon un premier aspect de la présente invention, un procédé de traitement par la chaleur d'une feuille de matière thermoplastique poreuse est caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une partie de la feuille dans une zone d'allumage comportant un ou plusieurs dispositifs d'allumage, ladite partie de la feuille étant chargée d'un gaz combustible qu'on introduit à travers un orifice d'entrée de gaz dans une zone d'admission de gaz; à interposer une barrière pouvant être déplacée entre deux positions de manière à comprimer une partie de la feuille en un emplacement situé entre la zone d'admission de gaz et la zone d'allumage, ce qui a pour effet de séparer la zone d'allumage de la zone d'admission de gaz; et ensuite à allumer le gaz dans la zone d'allumage de manière à effectuer un traitement par la chaleur de la partie de la feuille pendant que la barrière est interposée entre les deux zones précitées. Selon un second aspect de l'invention9 un appareil de traitement par la chaleur d'une feuille de matière thermoplastique poreuse est caractérisé en ce qu'il comprend une zone d'admission de gaz comportant un orifice d'entrée de gaz, afin de pouvoir introduire un gaz combustible dans la matière de la feuille, une zone d'allumage comportant au moins un dispositif d'allumage pour permettre d'allumer le gaz combustible, et une barrière mobile pouvant être déplacée entre une position de retrait et une position active dans laquelle elle est disposée entre la zone d'allumage et ladite zone d'admission de gaz, grâce à quoi on empêche efficacement la propagation de la combustion au-delà de la barrière. Les deux zones peuvent être délimitées par deux plateaux parallèles dont l'un est mobile afin de permettre d'amener la matière à travers l'appareil, les zones étant séparées l'une de l'autre par une barrière pouvant se déplacer entre deux positions et qui est avantageusement une barre montée en vue d'un mouvement linéaire dans un plan perpendiculaire au sens du mouvement de la feuille lors de son admission dans la zone d'allumage. La barrière peut présenter une surface inférieure courbe qui peut être fixe ou mobile. Selon le mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on introduit le gaz combustible en commençant par comprimer la feuille de matière thermoplastique afin d'expulser l'air de ses pores, puis on permet au gaz combustible être aspiré dans ces pores par la ré-expansion de ladite matière. Pour opérer de la façon indiquée, on préfère faire passer la feuille entre deux rouleaux de pincement qui sont adjacents à la zone d'admission de gaz, où la feuille se charge de gaz, puis on admet la feuille dans la zone d'allumage. Suivant une variante de mise en oeuvre de l'invention, on introduit le gaz combustible dans la feuille par diffusion. On admet la feuille dans la zone d'allumage et on introduit le gaz par l'orifice d'entrée, puis on laisse le gaz pénétrer par diffusion dans la matière poreuse et on interpose la barrière mobile, après quoi on peut allumer le gaz de combustion. La diffusion vers l'arrière du gaz combustible à partir de la zone d'admission de gaz est empêchée en comprimant la matière poreuse avant son passage en regard de l'orifice d'entrée de gaz, en formant ainsi une barrière. Cette compression peut être effectuée par les rouleaux de pincement qu'on utilise pour comprimer initialement la matière, suivant le mode de mise en oeuvre préféré de l'invention. En variante, on peut munir l'un des plateaux d'un bossage transversai de manière que, une fois que les plateaux sont en position, la matière poreuse se soit comprimée par ce bossage De préférence, l'orifice entrée de gaz comprend un métal à pores ouverts, par exemple un métal fritté. Le dispositif d'allumage peut être une bougie d'allumage alimentée électriquement. Le procédé est particulièrement utile pour le traitement d'une longueur continue de la matière en feuille, dans lequel, après avoir traité par la chaleur une partie de la feuille, on fait avancer la feuille pour amener dans la zone d'allumage une partie adjacente chargée de gaz de ladite feuille, pendant qu'une autre-partie de la feuille entre dans la zone d'admission de gaz. Ensuite, on répète les stades indiqués. Par avancements successifs pas-à-pas de la feuille, on peut traiter de cette façon une feuille de longueur quelconque. Eventuellement, on peut se contenter de traiter certaines parties choisies de la feuille en ne soumettant aux stades de traitement indiqués que ces parties choisies. Dans certains cas, une bande transversale étroite de matière peut échapper au traitement en raison de la présence de la barrière. On peut éliminer cet inconvénient en appliquant un petit mouvement en sens inverse a la matière avant de la faire avancer, de sorte que la zone non traitée se chargera de gaz avant d'entrer dans la zone d'allumage. Lorsqu'on applique le procédé selon l'invention a une feuille composée d'une masse de brins en matière thermoplastique, ces brins de ~matière thermoplastique peuvent être par exemple en une polyoléfine, un polyamide, un polyester ou en chlorure de polyvinyle. Parmi les matières appropriées, on mentionnera le polypropylène, les nylons (tels que le nylon- & ou le nylon-66) et le téréphtalate de polyéthylène. La feuille (qui n'est pas nécessairement une feuille auto-porteuse) peut être sous forme d'un assemblage non-tissé de brins ou bien sous forme d'un tissu ou d'une étoffe tricotée. Les brins peuvent être des filaments, des fibres discontinues,des desfibres, des fils ou des câblés et peuvent être entièrement en matière thermoplastique ou peuvent être des brins d'une autre matière, par exemple de rayonne, portant un enrobage de matière thermoplastique. Les brins sont avantageusement des fibres discontinues ayant une longueur pouvant atteindre 50 mm par exemple, cette longueur étant le plus avantageusement de 6,4 à 38 mm. Il est très souhaitable d'éviter la présence de vides importants dans la masse e-sr res vides peuvent se traduire par 1 'appa- rition de points chauds localisés et provoquer ainsi la fusion complète de la matière thermoplastique. La présence de vides de grande dimension peut également avoir pour effet une pression locale élevée pouvant déformer la matière. On préfère que la masse de brins ait une masse volumique-uniforme, les masses volumiques les plus courantes étant comprises entre 0,002 et 0,1 g/cm3. Bien que le procédé selon l'invention soit avantageusement applicable à la liaison de brins de matière thermoplastique, son intérêt est le plus grand dans le cadre d'une réticulation d'une matière thermoplastique cellulaire, et la description ci-après sera particulièrement consacrée à la réticulation d'une mousse de polyuréthane flexible qui peut être du type polyéther ou polyester. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure I est une coupe transversale schématique de l'appareil utilisé dans le mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 2 est une coupe transversale schématique d'un appareil selon une variante de réalisation de 11 invention, l'appareil étant représenté dans une position dans laquelle il permet l'avancement de la matière à traiter. La figure 3 représente l'appareil de la figure 2 pendant le stade d'entrée et de diffusion du gaz. La figure 4 représente l'appareil selon la figure 2 pendant le stade d'allumage. L'appareil selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1 comprend deux plateaux parallèles et opposés 10 et Il qui délimitent une chambre allongée comprenant une zone 12 d'admission de gaz et une zone 13 d'allumage 3. On introduit la feuille de matière à traiter par la chaleur à travers la zone de pincement de deux rouleaux 14, dans la zone 12 d'entrée de gaz dans laquelle la feuille subit une expansion et aspire ainsi le gaz combustible qui a été admis à travers un orifice d'entrée 15. A la jonction entre la zone 12 d'admission de gaz et la zone 13 d'allumage est installée une barrière pouvant se déplacer entre deux positions, qui consiste en un barre 16 disposée transversalement par rapport au sens de l'avancement de la feuille et mobile entre une position de fonctionnement et une position de retrait. On amène cette barre 16 dans sa position active avant d'effectuer l'allumage dans la zone d'allumage, et cette barre empêche ainsi l'allumage du gaz dans la zone ou chambre d'entrée 12. Pour allumer le gaz, on utilise un dispositif d'allumage à bougie 17. Le plateau 10 est capable d'effectuer un mouvement vertical sous commande d'un vérin 18. On élève le plateau pour permett#re l'introduction de la matière et on l'abaisse avant l'allumage, ce qui a pour effet de faire disparaître la poche de gaz entre le plateau et la feuille de matière. Une fois que l'allumage a été exécuté, on ramène la barre 16 dans sa position de retrait et on soumet la feuille à un mouvement de retour sur une petite distance, après quoi on fait avancer la feuille de manière que la partie de cette feuille se trouvant dans la chambre d'allumage sorte de l'appareil, la partie de la feuille se trouvant dans la chambre d'admission de gaz est amenée dans la chambre d'allumage et une partie non traitée de la feuille est amenée dans la chambre d'entrée de gaz. On fait alors descendre la barre 16, on allume le gaz et on répète le procédé autant de fois qu'il est nécessaire pour traiter toute la longueur de la feuille.Le petit mouvement de retrait de la feuille permet de comprimer à nouveau la petite bande non traitée par suite de la présence de la barre 16, cette nouvelle compression se faisant dans la zone de pincement entre les rouleaux 14, après quoi la partie ainsi recomprîmée peut être rechargée avec du gaz combustible. Dans la variante de réalisation de l'appareil, la feuille de matière 22 à traiter par la chaleur est introduite pour prendre la position indiquée sur la figure 3. Le gaz est admis dans la matière poreuse à travers l'orifice d'entrée 15 en métal poreux et on laisse ce gaz se diffuser dans la feuille 22. La diffusion du gaz vers l'arrière est empêchée par un bossage transversal 21 formé sur le plateau supérieur 10. Après un laps de temps suffisant pour permettre la diffusion du gaz dans la totalité du tronçon de la feuille à traiter, on élève la barrière transversale 16 pour empêcher l'allumage du gaz dans la zone 12 adjacente à l'orifice 15 d'entrée de gaz. On actionne ensuite la bougie d'allumage 17 pour allumer le gaz. Ce stade est représenté sur la figure 4. Une fois l'allumage exécuté, on soulève le plateau à la position indiquée à la figure 2 et on fait avancer la feuille 22 qui a été ainsi traitée par la chaleur. On répète ce même processus avec le tronçon de feuille suivant. On a pu se rendre compte que l'utilisation des appareils qui ont été décrits offre un avantage technique très important par rapport aux appareils connus de traitement par la chaleur. En effet, on peut traiter une feuille continue et obtenir un produit uniforme. De plus, les débris provoqués par l'allumage du gaz n'ont pas tendance à colmater les orifices d'entrée de gaz et sont faciles à enlever de l'appareil, ce qui rend possible un fonctionnement continu. On conçoit aisément que l'on peut utiliser des barrières mobiles de construction autre que celle qui a été décrite, sans sortir pour cela du cadre de l'invention; c'est ainsi que la barrière peut être sous forme d'un rouleau excentré agencé pour comprimer la feuille en une position, et pour lui permettre d'avancer à travers l'appareil après avoir fait tourner ce rouleau pour prendre une seconde position. ffi GvIuA lslulS 1.- Procédé de traitement par la chaleur d'une feuille de matière thermoplastique poreuse, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une partie de la feuille dans une zone d'allumage comportant un ou plusieurs dispositifs d'allumage, ladite partie de la feuille étant chargée d'un gaz combustible qu'on introduit à travers un orifice d'entrée de gaz dans une zone d'admission de gaz; à interposer une barrière pouvant être déplacée entre deux positions de manière à comprimer une partie de la feuille en un emplacement situé entre la zone d'admission de gaz et la zone d'allumage, ce qui a pour effet de séparer la zone d'allumage de la zone d'admission de gaz; et ensuite à allumer le gaz dans la zone d'allumage de manière à effectuer un traitement par la chaleur de la partie de la feuille pendant que la barrière est interposée entre les deux zones précitées. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit le gaz combustible dans la feuille de m matière poreuse en comprimant d'abord cette feuille pour expulser l'air de ses pores, puis en aspirant le gaz combustible dans les pores par réexpansion de la matière. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on comprime la matière poreuse à l'aide de deux rouleaux de pincement qui sont adjacents à la zone d'entrée de gaz, dans laquelle la feuille est chargée de gaz, après quoi on fait passer la feuille dans la zone d'allumage. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit le gaz combustible dans la matière poreuse par diffusion. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'après le traitement par la chaleur d'une partie de la feuille, on fait avancer cette dernière pour amener une partie adjacente de la feuille dans la zone d'allumage. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on applique un léger mouvement inverse à la matière avant de la faire avancer de nouveau. 7. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on ne traite pas certaines parties choisies de la feuille. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est de construction cellulaire. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la feuille thermoplastique cellulaire est réticulée. 10.- Procédé selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la feuille thermoplastique cellulaire est une mousse de polyuréthane. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la matière thermoplastique poreuse est un corps fibreux comprenant une masse de brins thermoplastiques. 12.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on lie ensemble les brins de la matière fibreuse thermoplastique. 13.- Procédé selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est choisie dans le groupe comprenant des polyoléfines, des polyamides ,des polyesters et le chlorure de polyvinyle. 14.- Procédé selon l'une quelconque des revendications Il à 13, caractérisé en ce que la feuille fibreuse est un assemblage non tissé de brins. 15.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la feuille fibreuse est un tissu ou une étoffe tricotée. 16.- Procédé selon l'une quelconque des r#evendications Il à 15, caractérisé en ce que les brins sont des filaments, des fibres discontinues, des fibres, des fils ou des câblés. 17.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que la feuille fibreuse est formée entièrement en une matière thermoplastique ou elle comprend des brins d'une autre matière portant un enrobage de matière thermoplastique. 18.- Appareil de traitement par la chaleur d'une feuille de matière thermoplastique poreuse, caractérisé en ce qu'il comprend une zone d'admission de-gaz comportant un orifice d'entrée de gaz, afin de pouvoir introduire un gaz combustible dans la matière de la feuille, une zone d'allumage comportant au moins un dispotsitif d'allumage pour permettre d'allumer le gaz combustible, et une barrière mobile pouvant titre déplacée entre une position de retrait et une position active dans laquelle elle est disposée entre la zone d'allumage et ladite zone d'admission de gaz, grâce à quoi on empêche efficacement la propagation de la combustion au-delà de la barrière. 19.- Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que les deux zones sont délimitées par deux plateaux parallèles dont l'un est mobile pour permettre le passage de la matière à travers l'appareil. 20.- Appareil selon les revendications 18 et 19, caractérisé en ce que la barrière pouvant être déplacée entre deux positions est une barre montée en vue d'un mouvement linéaire dans un plan perpendiculaire au sens du mouvement de la feuille lors de son admission dans la zone d'allumage. 21.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que la barrière présente une surface inférieure courbe. 22.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, caractérisé en ce qu'un dispositif est prévu pour comprimer la matière poreuse et permettre ainsi l'introduction du gaz combustible dans cette matière. 23.- Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que ce dispositif comprend deux rouleaux de pincement adjacents à la zone d'entrée de gaz et occupant une position telle que la matière poreuse passe dans la zone de pincement entre ces rouleaux avant d'entrer dans la zone d'admission de gaz. 24.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée de gaz est formé en un métal à pores ouverts. 25.- Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que le métal à pores ouverts est un métal fritté. 26,- Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 25, caractérisé en ce que le dispositif d'allumage est une bougie d'allumage alimentée électriquement. 27.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 26, caractérisé en ce qu'un moyen est prévu pour empêcher la diffusion vers l'arrière du gaz à partir de la zone d'admission de gaz. 28.- Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit moyen est constitué par les rouleaux de pincement qui servent à comprimer la matière poreuse. 29.- Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit moyen est un-bossage transversal formé sur l'un des plateaux.