Brevet FR2085896A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un procédé pour produire des matières thermoplastiques synthétiques renforcées par des fibres,de même que des matières à mouler qui en sont faites. Les matières thermoplastiques renforcées sont générale-5 ment obtenues par mise en composition d'un agent de renforcement avec une matière thermoplastique, par exemple au moyen d'une calandre à deux cylindres ou d'une extrudeuse, puis par division du crêpe ou du produit extrudé résultant en granules qui sont, par après, moulés pour la fabrication des produits manufacturés. Tou-10 tefois, les fibres de renforcement peu onéreuses et en particulier les fibres de verre sont souvent présentées sous la forme de mèches continues consistant en plusieurs groupes de filaments. Il est difficile de produire des granules à mouler satisfaisants à partir de ces mèches parce que la matière thermoplastique ne 15 peut se répartir adéquatement dans toute la mèche pour assurer une dispersion convenable des fibres de verre dans le produit moulé par après,sans que les opérations de moulage soient longues et exécutées dans des conditions sévères. L'invention vise à éviter cet inconvénient. 20 La présente invention a pour objet un procédé continu pour produire une matière thermoplastique renforcée par des fibres, suivant lequel on fait passer une mèche dans un lit de matière thermoplastique pulvérisée et, tandis que la mèche se trouve dans le lit, on la divise en faisceaux dont' chacun con-25 siste en un ou plusieurs filaments, puis on chauffe la mèche imprégnée de la matière thermoplastique pulvérisée jusqu'au-delà du point de fusion de cette dernière. On qualifie de "thermoplastique11 une matière qui s'écoule en une masse homogène lorsqu'elle est chauffée au-delà 30 de son point de fusion. La matière thermoplastique pulvérisée dont l'utilisation est préférée est une matière particulaire d'une granulométrie moyenne en poids inférieure à 1500 microns. Il est spécialement préférable que la matière ait une granulométrie moyenne en poids de 100 à 500 microns, bien qu'il soit sou-35 Vent utile de l'additionner d'une faible quantité de poudre dont la granulométrie moyenne tombe bien en dehors de cet intervalle. Des exemples de matières thermoplastiques utiles sont les polymères et copolymères d ' a-oléfines, comme le polyéthylène haute ou basse densité, le polypropylène, le polybutène, le poly-if-M) méthyIpentène-1, les copolymères de propylène et d'éthylène, les 2 71 11907 2085896 copolymères de ^--méthylpentène-l et d'a-oléfines linéaires comptant ^ à 18 atomes de carbone et les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle; les polymères et copolymères de chlorure de vinyle, d'acétate de vinyle, de vinylbutyral, de styrène, de sty-5 rênes substitués, tels que l'a-méthylstyrène, d'acrylonitrile, de butadiène, de méthacrylate de méthyle et de chlorure de vinylidè-ne. Des exemples spécifiques de tels polymères sont les homopoly-mères de chlorure de vinyle et les copolymères de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, de propylène, d'éthylène, de chlo-10 rure de vinylidène, d'acrylates d'alkyles,comme l'acrylate de 2-éthylhexyle, de fumarates d'alkyles^ d'éthers alkylvinyliques, comme l'éther cétylvinylique; les précurseurs thermoplastiques de polyimides; le pcfly(acétate de vinyle); le polyvinylbutyral; le polystyrène; les copolymères de styrène et d'acrylonitrile; le poly-15 acrylonitrile; les copolymères de butadiène et de méthacrylate de méthyle et/ou de styrène et éventuellement d'acrylonitrile; le poly(méthacrylate de méthyle); les copolymères de méthacrylate de méthyle avec des quantités mineures d'acrylates d'alkyles,tels que l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle et l'acrylate de 20 butyle; les copolymères de méthacrylate de méthyle et les copolymères de chlorure de vinylidène et d'acrylonitrile, de même que les copolymères du tétrafluoroéthylène et de l'hexafluoropropy-lène qui peuvent être travaillés à chaud. Les polymères ou copolymères halogénés peuvent être 25 utilisés aussi,comme il en est des polymères d'a-oléfines halogénés tels que le polyéthylène chloré,ou des polymères de chlorure de vinyle halogénés, tels que le paLy(chlorure de vinyle)chloré. D'autres polymères thermoplastiques utiles sont les polymères de condensation, comme les variétés pour moulage des po-30 lyesters linéaires, tels que le poly(téréphtalate d'éthylène); les polyamides,tels que le polycaprolactame et le polyhexaméthylène-adipamide,et les copolyamides, tels que les copolymères d'adipate d'hexaméthylènediamine et d'isophtalate d'hexaméthylènediamine et en particulier ceux contenant 5 à 15$ en poids d'isophtalate 35 d'hexaméthylènediamine; les polysulfones et copolysulfones; les polyoxyphénylènes; les polycarbonates; les polymères et copolymères thermoplastiques du formaldéhyde; les polyuréthannes linéaires thermoplastiques et les dérivés thermoplastiques de la cellulose, tels que l'acétate de cellulose, le nitrate de cellu-M) lose et le butyrate de cellulose. 71 11907 3 2085896 Lors de l'utilisation d'un copolymère, les quantités des comonomères dépendent, entre autres, de la ou des applications envisagées en particulier. Des mélanges de ces diverses matières thermoplastiques 5 conviennent aussi. Des additifs,tels que des stabilisants, des lubrifiants, des auxiliaires de mise en oeuvre, des plastifiants, des colorants, des pigments, des agents modifiant la résistance au choc et des charges,peuvent être incorporés aux matières thermoplastiques 10 pour leur conférer un aspect, une propriété ou une combinaison de propriétés recherché. L' agent de renforcement fibreux peut consister en mèches d'une matière fibreuse minérale,comme des fibres de verre. Une mèche de fibres de verre consiste d'habitude en un certain 15 nombre de groupes,appelés,rbrins",de filaments de verre continus. On préfère utiliser les mèches de fibres de verre qui ont été enduites d'un apprêt, tel qu'un silane, améliorant l'adhérence du verre aux matières thermoplastiques. En outre, elles*peuvent porter tin apprêt protecteur ou agent approprié formant une pelli-20 cule, comme de l'amidon, de l'alcool polyvinylique ou du poly (acétate de vinyle),protégeant les fibres contre l'abrasion. D'autres agents de renforcement utiles sont les fibres de carbone et les fils métalliques minces. La matière thermoplastique particulaire peut aussi con-25 tenir un agent d'association améliorant l'adhérence entre le verre et la matière thermoplastique. Il est possible d'utiliser tout moyen approprié pour séparer ou "peigner" les faisceaux de la mèche lorsqu'elle traverse la matière thermoplastique pulvérisée. On préfère utiliser 30 un peigne à dents courtes,à travers lequel les mèches sont tirées, ou une série de barreaux filetés ou nervurés, la mèche passant alors successivement par-dessus et par-dessous des barreaux successifs pour être divisée en faisceaux de filaments. Les peignes ou barreaux peuvent être faits d'une matière appropriée quel-35 conque, comme un métal, une céramique, une matière plastique ou le bois, les barreaux éventuellement utilisés pouvant être fixés ou animés d'un mouvement de rotation autour de leurs axes. Le diamètre de la mèche de fibres de verre,tandis qu'elle est entraînée à travers le lit de polymère, est de préfé-ifO rence de 0, 5 à ^ mm, mais ce diamètre est arbitraire et n'est pas 71 11907 2085896 nécessairement celui de la mèche avant qu'elle soit amenée au procédé de l'invention. En fait, cette mèche peut exister sous la forme d'un ruban avant le traitement. Il est particulièrement important pour le procédé de 5 l'invention que la matière thermoplastique se trouve à l'état de poudre. Il en est ainsi parce que la poudre a un pouvoir abrasif sur les mèches de fibres de verre et écarte ainsi les diverses fibres,de sorte que la mèche s'imprègne parfaitement des particules du polymère. Il est, néanmoins, important de peigner les 10 mèches en présence de la poudre afin qu'elles soient initialement séparées et que la poudre puisse pénétrer entre les fibres et exercer un effet d'abrasion. En l'absence de peignage, la quantité de polymère collecté est faible. Comme on l'a déjà indiqué, il est souvent désirable d'incorporer une petite quantité de pou-15 dre d'une granulométrie tombant bien en dehors de l'intervalle de la majeure partie de la matière thermoplastique,parce qu'il peut parfois en résulter une amélioration du pouvoir abrasif de la matière thermoplastique pulvérisée. Les particules de la matière thermoplastique peuvent aussi avoir de meilleures proprié-20 tés abrasives lorsqu'elles sont irrégulières et dentelées plutôt que régulièrement sphériques. L'importance de l'effet abrasif de la poudre ressort lorsque,à titre de comparaison, des mèches sont passées dans une matière thermoplastique en fusion, en émul-sion ou en solution. Dans de tels cas, bien que la mèche soit 25 peignée, la mèche sortante est en effet tout au plus gainée de la matière thermoplastique,mais la séparation de la mèche et la pénétration sont faibles. La dispersion du polymère dans la mèche à l'aide de ces procédés est donc médiocre et la mèche recueillie à la sortie est donc d'une utilité limitée comme matière pre-30 mière pour des opérations visant à la production de produits manufacturés renforcés. De plus, lorsque la mèche,après avoir été imprégnée de la matière thermoplastique,doit être découpée en granules,. l'opération est rendue plus difficile si les brins de la mèche n'ont pas été séparés par la matière thermoplastique. 35 Un chauffage supplémentaire de la mèche est en général nécessaire pour éviter les difficultés de la granulation des mèches imparfaitement imprégnées qui ont été obtenues par passage des mèches dans une matière thermoplastique en fusion, en émul-sion ou en solution. De plus, dans le cas des émulsions ou solu-*fO tions, il est nécessaire de chasser le solvant ou véhicule avant 71 11907 5 2085896 les traitements ultérieurs. La poudre peut, si la chose est désirée, être fluidisée par admission d'un courant gazeux dans le lit de polymère. Ce mode opératoire offre l'avantage que la force qui est nécessai-5 re pour entraîner la mèche à travers le lit de polymère et pour faire fonctionner les appareils séparateurs,pour une vitesse de défilement déterminée, est moindre que pour entraîner la mèche à la même vitesse dans Tin lit non fluidisé. L'effet s'accentue à mesure que la vitesse de défilement et le diamètre de la mèche traitée aug-10 mentent. Tout gaz approprié convient pour fluidiser le lit de polymère. Des gaz convenables sont, entre autres, l'air, l'azote, le dioxyde de carbone ou des gaz inertes, comme l'hélium ou l'argon. Si la chose est désirée, les faisceaux de fibres de la 15 mèche peuvent être initialement étalés au moyen d'un jet gazeux avant le passage dans le lit de poudre où la séparation s'accentue. La mèche est ouverte tandis qu'elle traverse la matière thermoplastique pulvérisée de sorte que la poudre -pénètre en-20 tre les fibres. Il est, toutefois, évident que deux mèches ou davantage peuvent traverser le lit simultanément. Les mèches peuvent être disposées, par exemple, côte à côte ou bien l'une au-dessus de l'autre. La mèche peut être entraînée à travers le lit à toute vitesse appropriée,mais on a découvert que des vites-25 ses de défilement de 30 à 1500 cm par minute conviennent particulièrement. Après le passage dans le lit, la mèche imprégnée est chauffée à une température supérieure et parfois beaucoup supérieure au point de fusion de la matière thermoplastique,de sorte que celle-ci fond et constitue un liant dans lequel sont 30 noyées les fibres de la mèche. Avantageusement, la mèche est chauffée par passage à travers un tube chauffé qui comprend me filière de façonnage à l'endroit où sort la mèche. La teneur maximum en polymère et dès lors la teneur minimum en verre de la mèche imprégnée sortante peuvent être imposées entre autres 35 par un ajustement de la dimension de l'orifice de la filière en fonction du poids par unité de longueur de la mèche traitée. Un tel ajustement permet d'assurer des teneurs en verre couvrant un intervalle étendu pour une même mèche ou pour des mèches différentes. Il est parfois préférable de refroidir la filière au M) moyen d'eau pour que la surface de la mèche imprégnée ait un meil 71 11907 6 2085896 leur fini. Le tube utilisé peut avoir toute longueur convenable, mais un tube d'une longueur de 90 à 370 cm s'est révélé particulièrement avantageux. En variante, la mèche peut passer dans la tête d'une extrudeuse chauffée à la température requise, laquelle 5 dépend de la nature de la matière thermoplastique. Si la chose est désirée, une nouvelle gaine de matière thermoplastique peut être appliquée sur l'extérieur de la mèche tandis qu'elle passe par la tête de 1'extrudeuse. Si la chose est désirée, le bain d'imprégnation (c'est-10 à-dire le récipient contenant la matière thermoplastique pulvérisée), de même que le tube ou l'extrudeuse peuvent être protégés par un gaz inerte empêchant l'oxydation. La mèche imprégnée obtenue par le procédé de l'invention peut être découpée en morceaux qui sont utilisés à l'état 15 de granules pour des opérations classiques de moulage par injection et il s'est révélé que l'invention procure un procédé particulièrement commode pour produire de tels granules. En particulier, la mèche imprégnée peut être découpée en morceaux- à la température ambiante et il est, en fait, préférable dans le procédé 20 de l'invention que la mèche imprégnée à chaud soit refroidie, par exemple, par passage dans un bain réfrigérant, tel qu'un bain d'eau,avant la division en granules. En variante, la mèche imprégnée peut être amenée à une filière profilée chaude pour la production d'un profilé en matière thermoplastique renforcé par 25 des fibres. La présence ou l'absence de charge statique dans l'appareil utilisé ou sur les particules de la poudre thermoplastique s'est révélée sans effet sensible sur la quantité de polymère entraîné par la mèche,ni sur le degré d'imprégnation. 30 Comme on l'a déjà indiqué, la matière thermoplastique utilisée dans le procédé de l'invention doit être une poudre. Il est, en outre, préférable qu'elle soit une poudre meuble et sèche parce qu'on a découvert que la quantité de polymère entraînée par la mèche passant dans la poudre est d'autant plus faible 35 que la teneur en humidité de la poudre est plus élevée et donc que sa mobilité est moindre. La présence d'une faible quantité de particules d'une granulométrie nettement inférieure à celle de la majeure partie de la poudre thermoplastique favorise également la mobilité de la poudre. *+0 Le procédé de l'invention offre l'avantage supplémen- 71 11907 7 2085896 taire que l'appareillage utilisé pour la production des mèches imprégnées est simple et peu onéreux. En outre, l'appareil n'est pas susceptible de l'usure et des dégradations qui sont normales lors de la mise en composition des polymères avec des fibres de 5 verre, par exemple, dans une extrudeuse à vis. L'invention est illustrée, sans être limitée, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. 1 illustre schématiquement une forme de réalisation de l'invention, 10 ' Fig. 2 à 5 sont des reproductions de dessins de section transversale de granules obtenus par le procédé de l'invention et Fig. 6 est une reproduction du dessin d'une section transversale d'un granule qui n'a pas été produit par le procédé de l'invention. 15 Comme le montre la Fig. 1, une mèche de fibres de verre continue 1 passe dans une cuvette métallique 2 contenant une matière thermoplastique pulvérisée 3. Cinq barreaux filetés 4 . d'un diamètre de 6,35 mm sont montés transversalement* dans la cuvette 2 et chacun d'eux porte un filet Whitworth normalisé d'un 20 pas de 1, 27 mm. Comme le représente le dessin, la mèche de fibres de verre passe en zigzag entre les barreaux qui sont immergés dans la matière thermoplastique pulvérisée de sorte que la mèche se divise en faisceaux de filaments sur les filets et s'imprègne ainsi de la poudre. La mèche imprégnée passe alors dans 25 un tube 5 qui est entouré d'une chemise chauffante 6 et où la matière thermoplastique pulvérisée est chauffée jusqu'au-delà de son point de fusion de manière qu'elle s'écoule et forme tin liant autour des brins de la mèche. Finalement:, la mèche quitte le tube par la filière chauffée 7. 30 Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'appareil représenté à la Fig. 1 est modifié en ce qu'une source d'azote communique avec le fond de la cuvette 2 afin que la mèche passe dans un lit fluidisé du polymère 3- L'invention est davantage illustrée par les exemples 35 suivants dans lesquels des mèches imprégnées sont produites à l'aide d'un appareil du type représenté à la Fig. 1, bien que l'appareil soit modifié de l'une ou l'autre façon dans la plupart des exemples. Dans ces exemples, les mèches sont formées par des filaments de verre continus coupés en brins, pris en un **0 certain nombre dans une mèche. 71 11907 8 2085896 Les exemples 1 à 5 illustrent les avantages du passage de la mèche dans tin lit de polymère pulvérulent plutôt que dans un lit de polymère en fusion. Les résultats obtenus dans ces exemples sont résumés au tableau I. 5 EXEMPLE 1.- On fait passer au moyen du mécanisme d'entraînement, dans un appareil du type représenté à la Fig. 1, mais ayant subi les modifications mineures précisées ci-après,une mèche de fibres de verre de 21 brins comprenant,par brin,^8 filaments qui sont 10 enduits d'un apprêt au silane et d'un apprêt protecteur au poly-(acétate de vinyle). La cuvette contient un homopolymère de pro-pylène non pigmenté pulvérisé disponible dans le commerce d'une granulométrie moyenne en poids d'environ 250 microns qui comprend un agent d'association. On sépare la mèche en faisceaux 15 de filaments de diverses dimensions par passage autour de sept barreaux métalliques d'undiamètre de 6,35 mm portant chacun un filet V/hitworth normalisé d'un pas de 1, 27 mm. Le tube chauffé a un diamètre intérieur d'environ 16 mm et une longueur* de 90 cm et est chauffé à 350°C à l'admission et à 300°C à l'extrémité 20 occupée par la filière. Le diamètre intérieur de la filière est de 3$8 mm. Au sortir de la filière, la mèche imprégnée est refroidie par passage dans un bain d'eau. A une vitesse de défilement de 150 cm par minute, la mèche entraîne du polymère en passant dans la cuvette, puis de-25 vient cohérente par passage dans le tube et la filière,de sorte que les faisceaux de fibres de verre sont bien enrobés du polymère fondu. Après refroidissement, le jonc obtenu est découpé en granules contenant environ 2^% en poids de fibres de verre et convenant particulièrement bien pour le moulage par injection. 30 On estime le degré de dispersion du polymère dans la mèche de fibres de verre de la façon suivante. On prend des granules au hasard et on les découpe en sections transversales d'une épaisseur d'environ 1 mm au moyen d'une lame de rasoir. On examine les échantillons au microscope au grossissement de 56 fois. 35 On apprécie la dispersion du polymère en notant le nombre de faisceaux de fibres de verre distincts dans les sections de chaque granule. La Fig. 2 reproduit un certain nombre des dessins typiques des sections observables. On utilise les granules résultants pour mouler par in-kQ jection des objets en forme de disque. On utilise une machine de 71 11907 9 2085896 moulage par injection à vis unique dont le corps a une capacité de 2^0 ml environ. Pendant l'injection, le corps est maintenu à une température qui s'élève,suivant sa longueur,de 220 à 250°C juste en amont de l'ajutage tandis que celui-ci est maintenu à une 5 température de 230°C. On apprécie l'efficacité des granules pour le moulage par injection en mesurant le temps minimum de retour de la vis nécessaire pour la formation d'un produit moulé de bel aspect uniforme ne contenant pas de fibres de verre agglutinées non dispersées. Le temps de retour de la vis est le temps né-10 cessaire,tandis que de la matière à mouler est introduite dans la trémie,pour que la vis revienne de l'ajutage à une distance suffisante dans le corps derrière l'ajutage pour recevoir une charge de matière à injecter. On peut agir sur cette grandeur en agissant sur la contre-pression exercée sur la vis. Plus le temps 15 de retour de la vis est long, plus le cisaillement mécanique exercé sur la matière traitée est important. Les granules dans lesquels l'état de dispersion des fibres de verre est médiocre exigent un temps plus long de retour de la vis pour conduire à un produit moulé uniforme que des granules dans lesquels les fibres 20 de verre sont bien dispersées. Il est intéressant que le temps de retour de la vis soit bref pour deux raisons. La première est que le cycle de moulage est d'autant plus bref et donc plus économique que le temps de retour de la vis est plus court. La seconde est que, à mesure que le temps de retour de la vis augmen-25 te, le cisaillement s'élève et qu'il en est de même du nombre de ruptures des filaments que subissent les fibres et comme, toutes autres choses étant égales, à mesure que la longueur moyenne des filaments s'élève, les propriétés mécaniques, par exemple la résxs-tance à la traction du produit moulé, s'améliorent, il est 30 nettement évident que le temps de retour de la vis doit être aussi bref que possible. EXEMPLE 2.- On répète l'expérience de l'exemple l,mais en abaissant la vitesse de défilement de la mèche à 61 cm par minute. On ap-35 précie et on examine,comme dans l'exemple 1,1'état de dispersion du polymère et l'efficacité des granules pour le moulage par injection. La Fig. 3 est une reproduction du dessin d'une section typique dans un granule. EXEMPLE - ifO On répète l'expérience de l'exemple l,mais en fluidi- 71 11907 10 2085896 sant le lit de polypropylène en poudre au moyen d'un courant d'azote admis en certains endroits .du fond de la cuvette, comme décrit ci-dessus,tandis que le nombre des barreaux est réduit à 5» On estime et on examine}comme dans les exemples 1 et 2,1'état de 5 dispersion du polymère et l'efficacité des granules pour le moulage par injection. La Fig. *+ est une reproduction du dessin d'une section typique dans un granule. EXEMPLE b.- On répète l'expérience de l'exemple 3,mais en réduisant 10 le nombre des barreaux à 3» On estime et on examine,comme dans les exemples 1 à 3,l'état de dispersion du polymère et l'efficacité des granules pour le moulage par injection» La Fig. 5 est une reproduction du dessin d'une section typique dans un granule. EXEMPLE ■?.- 15 On répète l'expérience de l'exemple l,mais en rempla çant le lit de polypropylène pulvérisé- par un bain de polypropylène fondu maintenu à 250°C. On estime et on examine,comme dans les exemples 1 à k,l'état de dispersion du polymère dans les granules et l'efficacité des granules pour le moulage par injection. 20 La Fig. 6 est une reproduction du dessin d'une section typique dans un granule. Les résultats des exemples 1 à 5 sont résumés au tableau I. T A B L E A U I Exemple H° Etat du polymère dans le lit Nombre de barreaux • Vitesse de défilement, cm/minute Nombre de faisceaux de fibres de verre par section de granule Temps de retour de la vis lors du moulage des granules par injection, secondes 1 Poudre non fluidisée 7 1^0 35 à ko 25 2 Poudre non fluidisée 7 60 à k6 25 3 Poudre fluidisée 5 150 30 à HO 25 b Poudre fluidisée 3 150 13 à 30 25 5 Masse fondue 7 150 1 à 6 55 ro o oo ui oo 71 11907 12 2085896 Il ressort nettement des résultats indiqués au tableau I que la dispersion du polymère dans les granules, lorsque le polymère de la cuvette est pulvérulent,indépendamment du fait qu'il soit fluidisé ou non, est beaucoup supérieure à la dispersion au 5 polymère dans les granules, lorsque la cuvette contient un polymère fondu. Ces résultats ressortent aussi de l'examen des Fig. 2 à 5» Les sections des granules produits à partir d'un polymère en poudre montrent de nombreux faisceaux de fibres de verre dis-10 tincts tandis que la section de granules produits au moyen du polymère fondu montre que les granules ne comprennent guère plus qu'une gaine de polymère sur une mèche de fibres de verre pratiquement non ouverte. L'utilité des granules produits suivant l'invention est 15 confirmée de plus par la comparaison des temps de retour de la vis lors du moulage par injection des granules préparés comme décrit dans les exemples 1 à Il est donc évident que les granules préparés au moyen du polymère fondu exigent un temps de retour de la vis qui est plus du double de celui nécessaire pour les granu-20 les préparés conformément à l'invention. Les expériences faisant l'ob.iet des exemples 6 à 9 illustrent l'effet de la vitesse de défilement et du nombre des barreaux sur la quantité de polymère s'incorporant à la mèche de fibres de verre lors du passage dans le lit de polymère pulvérisé. 25 EXEMPLE 6.- Les matières et la technique opératoire sont les mêmes que dans l'exemple l,mais la vitesse de défilement- est de 90 cm par minute et le-, nombre des barreaux est, au cours des groupes distincts d'expériences,de 3, 5* 7* 9 ou 11. Pour chaque expé-30 rience, après retombée du système et mise à l'équilibre, on coupe et on pèse un morceau de 0,91 mètre de la mèche imprégnée quittant le lit de polymère, On répète l'opération quatre fois pour chaque système de barreaux. On détermine ainsi,pour chaque système de barreaux,la quantité de polymère incorporé par gramme de 35 mèche. EXEMPLE 7.- Les matières et la technique opératoire sont les mêmes que dans l'exemple 6,mais la vitesse de défilement est, dans to\i-tes les expériences, de 300 cm par minute. Les produits obtenus HO sont appréciés comme dans l'exemple 6. BAD ORIGINAL 71 11907 13 2085896 EXEMPLE 8.- Les matières et la technique opératoire ainsi que la technique d'évaluation sont les mêmes que dans l'exemple 6,mais le lit de polymère est fluidisé comme décrit précédemment. 5 EXEMPLE 9.- Les matières, la technique opératoire et la technique d'évaluation sont les mêmes que dans l'exemple 7,mais le lit de polymère est fluidisé comme décrit précédemment. Les résultats des expériences faisant l'objet des 10 exemples 6 à 9 sont indiqués au tableau II ci-après. TABLEAU II vj Exemple Etat du polymère Vitesse de défilement Nombre de Poids de polymère Pourcentage N° dans le. lit cm par minute barreaux incorporé,,en grammes pondéral de par gramme de mèche, fibres de moyenne de verre H opérations 6 Non fluidisé 90 3 1,2 k-5 5 2,6 28 7 3,0 25 9 3,9 21 11 M 20 7 Non fluidisé 300 3 1,H k-2 5 2,3 30 7 3,6 22 9 3,8 21 11 M 20 8 Fluidisé 90 3 1,5 ko 5 2,2 31 7 2, H 30 9 3,0 25 11 3,9 21 9 Fluidisé 300 3 0,7 60 5 1,7 38 7 2,1 32 ■ - 9 3,0 25 11 3,8 21 71 11907 15 2085896 Il ressort nettement des résultats du tableau II que l'accroissement du nombre des barreaux induit un accroissement de la quantité de polymère s'incorporant aux mèches. Il est néanmoins apparent que 1'élévation de la vitesse de défilement n'af-5 fecte pas sensiblement la quantité de polymère incorporé aux mèches, sauf dans le cas d'un lit fluidisé contenant un petit nombre de barreaux parce que l'accroissement de la vitesse de défilement entraîne alors une diminution de la quantité de polymère incorporé. 10 Les exemples 10 et 11 illustrent l'effet de la teneur en humidité sur la quantité de polymère incorporé à une mèche de fibres de verre passant dans un lit du polymère. EXEMPLE 10.- On prépare une suspension du polypropylène en poudre 15 utilisé dans l'exemple 1 et d'eau de manière que la teneur en solides soit de 56,5# en poids. On verse le mélange dans une cuvette en polypropylène contenant neuf barreaux. On fait passer dans la cuvette une mèche de fibres de verre du type utilisé dans l'exemple 1 à une vitesse de défilement de 90 cm par minute. 20 Après mise à l'équilibre du système, on apprécie, comme décrit dans les exemples 6 à 9, la quantité de polymère incorporé à 1 g de la mèche. On établit ainsi que la quantité est de 1,1 g de polymère par gramme de mèche, c'est-à-dire que la mèche imprégnée contient 4-8$ de fibres de verre. A l'examen de la. mèche im-25 prégnée, il apparaît qu'en fait la pénétration du polymère dans la mèche est nulle et que le polymère n'est entraîné que par adhérence du polymère humide à la surface de la mèche. Il est donc évident que la teneur en humidité du polymère pulvérisé limite fortement l'aptitude de l'appareil à imprégner une mèche 30 de fibres de verre au moyen de la poudre. EXEMPLE 11.- On mélange par barattage le polypropylène en poudre utilisé dans l'exemple 1 avec 2# en poids d'eau et on utilise le produit résultant dans un lit fluidisé de la façon précisée dans 35 l'exemple 3, la cuvette contenant toutefois treize barreaux et non cinq comme dans l'exemple 3- Au début de 1'exp/érience, le polymère n'est pas meuble et ne pénètre pas dans la mèche de sorte que la teneur en fibres de verre du produit est élevée, Toutefois, à mesure que l'expérience progresse et que le polymère 71 11907 " 2085896 sèche, le poids de polymère entrain^ par la mèche augmente jusqu'à ce qu'après environ H-5 minutes, moment auquel le polymère s'écoule normalement, la pénétration par le polymère et le degré d'entraînement du polymère ont les valeurs élevées habituelles. Les ré-5 sultats obtenus sont résumés au tableau III. TABLEAU III Temps écoulé depuis le début de l'entraînement de la mèche Minutes Pourcentage de fibres de verre dans la mèche imprégnée 0 _ 5 65 15 kS 20 ko 25 ko 32 28 ko 28 50 25 Cette expérience montre donc de façon évidente qu'il est fort désirable que le polymère ne contienne pas assez d'hu-20 midité pour nuire à sa mobilité. L'exemple 12 vise à démontrer que l'incorporation et la pénétration excellentes du polymère réalisées suivant l'invention ne résultent pas de l'effet de charges électrostatiques présentes dans le système et sont en fait indépendantes de ce phénomè-25 ne. EXEMPLE 12.- Les matières, la technique opératoire et la technique d'évaluation sont les mêmes que dans l'exemple 6, mais,dans une première série d'expériences, on utilise me cuvette métallique mise à la 30 terre et comprenant des barreaux métalliques,'tandis que, dans une seconde série d'expériences, on utilise une cuvette en polypropylène comprenant des barreaux métalliques porteurs d'une charge électrique. Les résultats obtenus sont rassemblés au tableau IV. 17 71 11907 2085896 T A B L E A U IV Nature de la cuvette Nombre de barreaux Pourcentage de fibres de verre dans la mèche imprégnée Métalliqtie 5 28 mise à la terre et 7 23 barreaux métalliques 9 25 Polypropylène et 5 27 barreaux métalliques 7 25 chargés 9 25 10 II est donc évident qu'une charge électrostatique dans l'appareil n'est pas un facteur important pour l'invention. L'exemple 13 vise à illustrer que, bien qu'un lit fluidisé ne soit prs plus avantageux qu'un lit non fluidisé du point de vue de la quantité ou de la qualité de dispersion du polymère in-15 corporé, il offre néanmoins l'avantage d'exiger moins de force pour le défilement d'une mèche dans des conditions par ailleurs identiques. EXEMPLE H.- , On entraîne une mèche de fibres de verre du type de 20 celle utilisée dans l'exemple 1 dans un lit non fluidisé de polypropylène du genre utilisé dans l'exemple 1. La cuvette comprend onze barreaux du type précisé à l'exemple 1. On exécute les expériences au moyen de deux vitesses de défilement, à savoir 90 cm par minute et 3*+0 cm par minute respectivement, et on 25 mesure la force nécessaire pour chaque vitesse. On répète l'expérience avec un lit fluidisé de polymère. On exécute aussi une expérience témoin sans polymère dans le lit. On répète les expériences ci-dessus,mais sur une mèche de fibres de verre comprenant h2 brins,chacun de H08 filaments, 30 en remplacement de la mèche comprenant 21 brins. Les résultats sont présentés au tableau Y ci-dessous. TABLEAU Y Nombre de brins dans la mèche de fibres de verre Etat du polymère dans le lit Vitesse de défileront, cm par minute Force nécessaire pour entraîner la mèche dans le lit, Newtons 21 Pas de poudre dans la cuvette 90 8,9 3*K) 8,9 Lit non fluidisé 90 22,2 3^0 31,1 Lit fluidisé 90 20,0 3^0 20,0 k-2 Pas de poudre dans la cuvette 90 35,6 3^0 35,6 Lit non fluidisé 90 3^0 71,2 Lit fluidisé 90 35,6 3^0 Ho,o O 00 Ul oo KO ON 71 11907 2085896 Il ressort du tableau V que la force nécessaire peur entraîner une mèche dans un lit fluidisé est moindre que pour entraîner la mèche dans un lit non fluidisé et que cet avantage s'accentue à mesure que la vitesse ûe défilement s'é-lè-5 ve et que le diamètre de la mèche traitée augmente. Les exemples 1H- à 16 visent à démontrer que le procédé de l'invention peut être appliqué à d'autres matières thermoplastiques que le polypropylène. L'exemple 16 montre que d'autres mèches que les mèches de fibres de verre conviennent aussi. 10 EXEMPLE lh.- Les matières et la technique opératoire sont les mêmes que dans l'exemple l,mais le polypropylène en poudre est remplacé par du Nylon 6.6 de qualité industrielle broyé jusqu'à une granulométrie moyenne en poids de 250 microns, le tube chauffé étant 15 maintenu à 275-280°C sur toute sa longueur. Les granules obtenus contiennent 27% en poids de fibres de verre et conviennent fort bien pour le moulage par injection et l'extrusion. La dispersion du polymère dans la mèche de fibres de verre est excellente. EXEMPLE 1?.- 20 Les matières et l'a technique opératoire sont les mânes que dans l'exemple l,mais le polypropylène en poudre est remplacé par un homopolymère de chlorure de vinyle granulaire de qualité industrielle ayant un indice Filcentscher K de 60 et une granulométrie moyenne de 150 microns et contenant à l'état incorporé une 25 certaine quantité d'un thioétain comme stabilisant. Le tube chauffé est de plus maintenu à l80°C sur sa longueur. Les granules obtenus contiennent 17/2 en poids de fibres de verre et se prêtent fort bien au moulage par injection et à l'extrusion. La dispersion du polymère dans la mèche de fibres de verre est excel-30 lente. EXEMPLE 16.- La technique opératoire est la même que dans 1'exemple 1. Toutefois, la mèche de fibres de verre est remplacée par une mèche de filaments de carbone continus comprenant 10.000 filaments, 35 chacun d'un diamètre de 7 à 8 microns. En outre, la cuvette ne contient pas du polypropylène,mais une polysuifone de qualité industrielle broyée en une poudre d'une granulométrie moyenne en poids de 250 microns. Le tube chauffé est maintenu à 350°C sur toute sa longueur. kO Les granules obtenus contiennent 21/» en poids de fila 7i 11907 2085896 ments de carbone et se prêtent fort bien au moulage par injection et à l'extrusion. La dispersion de la polysulfone dans la mèche de fibres de carbone est excellente. EXEMPLE 17.- 5 Les matières et la technique opératoire sont les mêmes que dans l'exemple l,mais le polypropylène en poudre est mélangé intimement avec un pigment brun rouge (oxyde ferrique) avant d'être introduit dans la cuvette. Le pigment se retrouve excellemment dispersé dans les granules résultants, ce qui démon-10 tre que le procédé de l'invention ne sépare pas appréciablement un pigment qui a été incorporé à un polymère thermoplastique en poudré. 71 11907 2085896 REVENDICATIONS 1.- Procédé continu pour produire une matière thermoplastique renforcée par des fibres,suivant lequel on fait passer une mèche dans un lit de la matière thermoplastique pulvérisée, 5 caractérisé en ce que,tandis que la mèche se trouve dans le lit, on la sépare en faisceaux dont chacun contient un ou plusieurs filaments, puis on chauffe la mèche imprégnée de la matière thermoplastique pulvérisée jusqu'au-delà du point de fusion de la matière thermoplastique. 10 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mèche est une mèche de fibres de verre. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mèche est une mèche de filaments de carbone. H-.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica-15 tions précédentes, caractérisé en ce que la mèche est divisée en faisceaux de filaments par contact avec au moins un peigne à dents aigu'ès disposé dans la matière thermoplastique pulvérisée à travers laquelle passe la mèche. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica-20 tions 1 à 3, caractérisé en ce que la mèche est divisée en faisceaux de filaments par contact avec au moins un barreau fileté. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise plus d'un barreau et la mèche passe par-dessus et par-dessous les barreaux successifs pour être divisée en fais- 25 ceaux de filaments. 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière thermoplastique pulvérisée est fluidisée pendant le passage de la mèche. 8.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica-30 tions précédentes, caractérisé en ce que la mèche est chauffée par passage dans un tube chauffé comportant une filière de façonnage à l'extrémité par où sort la mèche. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7» caractérisé en ce que la mèche est chauffée par pas- 35 sage dans la tête d'une extrudeuse chauffée. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après avoir été chauffée au-delà du point de fusion de la matière thermoplastique, la mèche imprégnée de la matière thermoplastique pulvérisée est divi-HO sée en granules. 71 11907 2085896 13..- Procédé suivant, '.'line quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu.; , woSjs avoir été chauffée au-delà du point de fusion de la liiatièr-s tliermoplas1i^ue, la mèche imprégnée de la matière thermopl&i?:'que pulvérisée est amenée à une filière profilée pour la production d'un profilé en matière thermoplastique renforcé par des fibres. L bador/g/mal