Brevet FR2064159A1 — publié le 19710716

L'invention concerne la coagulation continue d'une masse de viscose remplie de grains de sel et, le cas échéant, renforcée avec des fibres Au début de la préparation de produits spongieux on a utilisé, en tant que milieux de coagulation, ainsi qu'il est connu, des solutions froides d'acide ou de sel et ultérieurement de l'air chaud ou de la vapeur d'eau . Cependant ces milieux ne sont pas satisfaisants du point de vue technique car leur application ne permet qu'unie coagulation discontinue puisqu'elle se développe trop lentement; en outre elle se produit souvent très irrégulièrement, quelques fois mtme incomplètement, de sorte que les couches intérieures des produits spongieux plus épais ne sont pas du tout solidifiées .Les solutions chaudes de sel tilisées comme milieux de coagulation au cours du développement ultérieur, en particulier la solution de sulfate de sodium bouil lante, présentent un certain progrès, mais elles ne peuvent pas sensiblenent réduire les inconvénients sus-mentionnés. Il est également connu de préparer en continu des bandes de cellulose poreuses au moyen de ces solutions chaudes de sel en mélangeant de la viscose avec des grains de sel, en particulier du sel de Glauber cristallisé de granulométrie désirée, et le cas échéant avec des fibres de renforcement, par exemple de coton ou de lin, en appliquant la masse obtenue sur une bande transporteuse sans fin et en faisant passer, après orientation mécanique des fibres incorporées, à travers le milieu de coagulation . En général, on utilise pour le transport de la masse de itscose une bande en caoutchouc munie d'une couche de tissu et présentant un dessin superficiel afin de conférer à la masse une adhérence suffisante et au produit final la souplesse désirée. également dans ce procédé continu, deux opérations opposées limitent sensiblement l'épaisseur de la couche de la masse à coaguler et la vitesse de production de la bande de cellulose: La température plus élevée conduit, d'une part, à une coagulation accélérée partant du voisinage immédiat des grains de sel de Glauber incorporés et se développant dans la masse de viscose, mais d'autre part, elle entraîne une fusion et une dissolution superficielle de ces grains de sel.Dans ce cas il est important de coordonner les vitesses des deux opérations afin de prévenir l'inefficacité des grains de sel porogènes avent que les pores soient stabilisés par la formation d'un squelette de viscose coagulée à un point tel qu'un rétrécissement dépassant le degré admissible de parties de la masse de viscose ne puisse plus se produire . L'experience montre cependant que åusqu'à présent la difficulté de cette coordination à l'aide des moyens usuels ne permet une coagulation suffisammentuniformé que dans le cas d'épaisseurs de bande relativement faibles et, dans ce cas, ne permet que des vitesses de production modérées. On a essayé de surmonter les difficultés décrites au moyen d'une autre méthode de coagulation, en amenant la chaleur requise pour une coagulation rapide par une radiation à haute fréquence, c'est-à-dire en ne la faisant pas agir superficiellement, mais en la produisant partout situltanément , également dans les couches plus profondes . Cette méthode de chauffage exige cependant des dépenses techniques considérables et en outre - en particulier dans le cas de couches de bande relativement épaisses - son contrtle est difficile de sorte qu'un surohauffage local se produit facilement entraSnant une déshydratation des grains de sel de Glauber incorporés.Le sulfate des sodium plus pauvre en eau qui se forme a tendance à former des croûtes de sel relativement difficiles à dissoudre et qui ne peuvent entre que difficilement éliminées par lavage de la masse spongieuse au cours d'une étape ultérieure du procédé . De ce fait le chauffage à haute fréquence n'a pas trouvé d'application dans la pratique de la préparation de produits spongieux .Il en est de m8me pour le chauffage infra-rouge également essayé qui, d'une part, entratne des frais de consommation délectricité relativement élevées et, d'autre part, n'a qu'un effet superficiel, et provoque ainsi, en raison de la mauvaise conductibilité de la chaleur de la masse de viscose, un fort gradient de température On a également proposé d'améliorer la coordination critique de la vitesse de coagulation et de la vitesse à laquelle les grains de sel incorporés fondent par ltutilis-åtion d'un autre sel hydraté, par exemple du triphôsphate de sodium au lieu du sel de Glauber en tant que porogène .Le sel hydraté présente vis-à-vis du sel de Glauber sans doute des avantages : son point de fusion est sensiblement plus élevé ( 750C par rapport à 320C) et sa solution aqueuse ne présente pas une réaction faiblement acide, mais une réaction faiblement basique. Le tri-phosphate de sodium présente également des inconvénients graves par comparaison au sel de Glauber, avant tout il est plus comateux . Puisque les produits spongieux-abstraction faite des éponges stérilisées à des fins médicales - sont des articles de série, dont la préparation exige des quantités considérables de grains de sel porogènes, le prix de revient de l'utilisation de tr-phos- phate de sodium qui est dix fois plus élevé que celui pour le sel de Glauber peu coflteux et conventionnel est ainsi prohibitif. Le problème consistant à effectuer la coagulation de la masse de viscose plus rapidement et plus uniformément que jusqu'à présent n'est pas, comme antérieurement, résolu, puisque les difficultés décrites n'ont pas pu astre éliminées d'une manière satisfaisante par des moyens connus La présente invention se propose d'éliminer ou d'amoindrir dans une large mesure les inconvénients existants et de permettre ainsi en particulier une accélération du procédé de préparation en continu pour des bandes de cellulose poreuses sans diminution simultanée de la qualité ou augmentation considérable du prix du produit . Suivant l'invention on résout ce problème par un dispositif pour la préparation continue d'une bande de cellulose poreuse, dans lequel une bande transporteuse sans. fin passe successivement par un dispositif destiné à appliquer la masse de viscose et par une zone de coagulation . Ce dispositif est caractérisé par le fait que la bande transporteuse est perforée On pourrait supposer que l'effet désiré, à savoir la coagulation plus rapide et plus uniforme de la masse de viscose, peut être obtenu de manière simple en ne préparant pas la bande transporteuse à partir d'un caoutchouc thermiquenient isolant avec une couche de tissu incorporée, mais à"partir d'un matériau présentant une meilleure conductibilité thermique, par exemple à partir d'un métal résistant chimiquement au bain de coagulation . Ceci n'est cependant pas réalisable dans la pratique Une bande de tôle lisse ne donne pas à la masse de viscose appliquée l'adhérence nécessaire et, en outre, ne confère pas au produit final la souplesse désirée . M8me les bandes transporteuses usuelles de caoutchouc renforcé avec des fibres doivent entre munies d'un dessin superficiel approprié, par exemple d'un dessin gaufré, pour garantir une adhérence suffisante de la masse de viscose et en même temps une souplesse suffisante du produit final .Une telle bande présentant un dessin n'est pas réalisable techniquement à partir d'un métal, car un corps de tole sans fin marqué serait endommagé, sans doute lors de contraun- tes inévitables, par des rouleaux de déviation et des rou leaux presseurs et ainsi ne serait pas suffisamment stable En outre, l'expert moyen ne pouvait pas voir une chance de réussite dans l'essai consistant à réaliser une coagulation plus rapide et plus uniforme de la masse de viscose par l'utilisation d'une bande de caoutchouc munie de trous .En dehors du fait qu'un tissu perforé et quand meme nécessairement rev8tu de caoutchouc de tous côtés pour des raisons de corrosion, est nettement plus difficile à produire qu'une bande sans trous conventionnelle portant un dessin superficiel, on devait s'attendre à ce que la masse de viscose appliquée tombe goutte à goutte, au moins partiellement, à travers les trous, avant que de la coagulation commence; en outre on devait tenir compte du risque d'un ancrage considérable de la masse de viscose par les gouttes entrées dans les trous et aplaties sur la face arrière de la bande transporteuse par des rouleaux d'appui par exemple, ce qui rend considérablement plus difficile la séparation de la bande de cellulose du support , cela est d'autant plus valable car les bandes de caoutchouc marquées usuelles sont en général tellement souillées de résidus de viscose adhérents qu'elles doivent être apis chaque tour conduites à travers un bain additionné de produits chimiques et nettoyées au moyen de brosses D'une manière inattendue on a maintenant trouvé qu'une bande transporteuse perforée de manière appropriée est avantageuse en tant que support pour la masse de viscose, que la masse n'est pas trop fortement ancrée sur la bande lorsqu'on prend soin que la face d'une-seule perforation - sur la base d'une face approximativement carrée favorisant au maximum le passage de la masse de viscose - ne dépasse pas 400 mm2 environ . On admet dans ce cas que la viscose traitée présente une fluidité correspondant au degré moyen de polymérisation d'environ 800 de la cellulose généralement ajusté .Cette longueur de channes de molécules ajustée par une durée appropriée de maturation de la viscose présente le compromis optimal entre les valeurs moyennes de polymérisation très élevées souhaitables pour l'obtention d'une haute résistance à l'abrasion et à la déchirure de la bande coagulée, et les valeurs moyennes de polymérisation aussi petites que possible qui sont souhaitables pour l'obtention d'une fluidité suffisante de la masse au cours du traitement de sorte qu'elle peut être convoyée par des pompes sans difficultés. Les perforations de la bande transporteuse peuvent entre effectuées de manière diverse: elles peuvent être présentes comme ouvertures de la bande perforée dimensionnées de manière appropriée ou, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, elles peuvent entre formées par les interstices d'un tissu ou d'un treillis . Par définition, un tissu est un matériau plan formé par une chaste et une trame .Dans le présent cas ce matériau doit entre flexible dans la direction de transport et rigide dans a direction orthogonale correspondante . I1 est avantageu- sement constitué par des entretoises, de stabilité dimensionnelle suffisante, qui sont liées par des cordons flexibles passant alternativement au-dessus et en dessous de celles-ci.Par un treillis on n' entend pas un corps du type d'un grillage de fils usuel, mais une courroie constituée par des entretoises ayant une stabilité dimensionnelle suffisante et d'hélices ou d'éléments de chaste individuels qui, en se recouvrant, lient les entretoises flexiblement et sous la forme de boucles Dans une forme de mise en oeuvre préférée la bande transporteuse perforée suivant l'invention est constituée par un métal résistant à un milieu quelconque de coagulation utilisé .En géné- ral, on peut cependant utiliser également d'autres matériaux dans la mesure où ils répondent aux exigences mécaniques et chimiques Pour éviter une détérioration superficielle de la bande dé cellulose poreuse et Dour faciliter sa séparation du support après la coagulation, il s'est avéré avantageux dans quelques cas d'enduire la bande transporteuse selon l'invention, entibrement ou partiellement, d'une matière synthétique ayant une sur face lisse .Des enductions de polytétrafluoroéthylène ou de polypropylène conviennent particulièrement bien-à cette fin L'enduction peut être également faite d'une autre matière synthétique qui est suffisamment résistante à la température et à la corrosion et présente une surface suffisamment lisse Il s'est' révélé que, d'une part, la bande transporteuse perforée selon l'invention donne à la masse de viscose une adhérence suffisante et que-, d'autre part, elle ne l'ancre pas trop fortement pour pouvoir la séparer . L'avantage essentiel réside dans le fait que, en raison des perforations, l'accès du milieu de coagulation à la masse de viscose est-sensibleaent favorisé et le procédé de coagulation se développe plus rapidement et également plus uniformément .On atteint encore une accélération du procédé en utilisant une bande transporteuse en métal et en réalisant, en raison de la bonne conductibilité thermique, une compensation de la chaleur aussi bonne que possible également aux endroits où le milieu de coagulation n'agit pas directement sur la masse de viscose .Par l'emploi du dispositif suivant l'invention dans la préparation de bandes de cellulose poreuses on peut ainsi sensiblement augmenter la vitesse de production . Dtautre part, il est également possible -dans le cadre des limites données par la mauvaise conductibilité thermique de la masse de viscose - de produire en continu, en renon quant partiellement à une vitesse de transport plus élevée, des bandes de cellulose plus épaisses L'invention sera à présent décrite dans ce qui va suivre en se référant aux dessins annexés dans lesquels la fig.1 est une vue latérale d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé; la fig.2 représente une partie d'une bande transporteuse tissée; la fig.3 représente une partie d'une bande transporteuse treillissée; et la fig.4 représente une partie d'une bande transporteuse tissée à partir d'un fil de fer rigide et de cordons flexibles. I1 est bien entendu toutefois que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnes uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, et n'ont aucun caractère limitatif. La fig.1 représente une installation dans laquelle une bande de cellulose poreuse W est produite sur une bande transporteuse 1 sans fin qui est entrarnée successivement sur un dispositif d'enduction 2 et à travers une zone 3 de coagulation. Le dispositif d'enduction 2 peut être une extrudeuse. Elle applique une masse de viscose qui peut être transformée en un produit cellulosique poreux, par exemple en raison de sa teneur en sel de Glauber granulé, à l'aide d'une filière plate 4, sur la bande transporteuse 1 qui est pourvue, comme décrit plus haut, de perforations 5. La bande transporteuse 1 est animée d'un mouvement de circulation, au cours duquel elle est guidée sur six poulies de guidage 6. Au moins l'une des poulies de guidage est de préférence commandée afin de mettre la bande transporteuse t en mouvement. Toutefois, la mise en circulation de la bande transporteuse t peut également être réalisée d'une autre manière. La zone de coagulation à travers laquelle la bande transporteuse est en tratnée dans une direction orientée vers le bas, de préférence dans une direction orientée vers le bas verticalement, est prévue entre deux des six poulies de guidage 6. Dans l'exemple représenté à la fig.1, la zone de coagulation 3 se trouve à l'intérieur d'un récipient 7 qui contient un liquide de coagulation a qu'il n'est pas nécessaire de décrire de façon plus détaillée, car la technique fait suffisamment connattre les méthodes de coagulation des masses de viscose, La masse de viscose extrudée sur la bande transporteuse 1 perforée, demeure sur cette dernière jusqu'à ce qu'elle soit coagulée et que la bande transporteuse quitte le bain de coagulation0 Le produit coagulé est enlevé de la bande transporteuse en l'évacuant par l'intermédiaire d'une poulie de renvoi 9. Les figs.2 à 4 représentent des parties de bandes transporteuses tissées ou treillissées, respectivement. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, une bande transporteuse tissée est constituée par des trames rigides 10 et par des chatnes flexibles Il (cf.fig.2). Les trames ou les chanes, ou les deux, comportent un revêtement 12 en un matériau synthétique uni, comme le montre la fig.4. D'une manie correspondante, une bande transporteuse treillissée est constituée par des entretoises rigides 13 et par des éléments flexibles 14 d'entrelacement (fig.3), disposés de telle manière que les entretoises rigides 13 sont perpendiculaires à la bande transporteuse. Dans la bande transporteuse tissée représentée à titre d'exemple à la fig.2, la distance a entre les fils de trame est avantageusement comprise entre 1 et 20 mm, tandis que la distance b comprise entre les fils- de chaine est avantageusement également comprise entre 1 et 20 mm; Les fils de trame rigides 10 ont avantageusement un diamètre de l'ordre de 0,5 à 5 mm, de meme que les fils de channe flexibles 11. Dans la bande transporteuse treillissée représentée à titre d'exemple à la fig.3, la distance a qui sépare deux entretoises rigides 13 est avantageusement comprise entre 1 et 20 mm, de même que la distance b qui sépare les éléments flexibles 14 d'entrelacement, les uns des autres; de même, le. diamètre c des entretoises rigides 13 et le diamètre d des éléments flexibles 14 sont avadageusement compris entre 0,5 et 5 mmO - REVENDICAXIONS 1.- Dispositif pour la préparation en continu d'une bande de cellulose poreuse,notamment pour la fabrication d'articles spongieux tels qu'éponges artificielles, dans lequel une bande transporteuse sans fin passe successivement par un dispositif pour appliquer la masse de viscose et une zone de coagulation, caractérisé par le fait que la bande transporteuse est perforée 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande transporteuse perforée est constituée entièrement ou partiellement par un métal 3.- ^ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la bande transporteuse est réalisée en un tissu dont la channe est constituée par des cordons flexibles et la trame par des entretoises présentant une large stabilité dimensionnelle . 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bande transporteuse est un treillis constitué par deys entretoises ayant une large stabilité dimensionnelle et d'hélices ou d'éléments de channe individuels qui, en se recouvrant, lient les entretoises flexiblement et sous la forme de boucles 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par-le fait que dans le tissu le diamètre des entretoises de trame s'élève de 0,5 à 5 mm, la distance libre entre deux entretoises respectivement s'élève de I à 20 mm,- que chaque cordon de channe présente un diamètre allant de 0,5 à 5 mm et la distance libre entre deux cordons se trouve comprise entre 1 et 20 mm. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que dans le treillis le diamètre des entretoises s' & ve de 0,5 à 5 mu, l'espace entre le treillis mesure comme distance libre entre deux entretoises - est de 1 à 20 mm,que les hélices ou les éléments individuels de channe ont un diamètre de 0,5 à 5 mm et que le pas du treillis -mesuré comme étant la distance libre entre deux hélices ou éléments individuels de chaine- s'élève de 1 à 20 mi. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 â6, caractérisé par le fait que la bande transporteuse perforée est munie entièrement ou partiellement d'une enduction de matière synthétique, en particulier de polytétrafluoro-éthylène ou de polypropylène