Brevet FR2134331A1 — publié le 19721208

La présente invention est relative à un nouveau procédé pour fabriquer des feuilles ou des rubans de polytétrafluoréthy- lène de faible densité, ainsi qu'aux produits obtenus par ce procédé. La présente invention permet d'obtenir des films ou des rubans en polytétrafluoréthylène (P.T.F.E.), qui sont à l'état cru, et qui possèdent une densité apparente réduite On sait que l'on désigne sous le nom de P.T.F.E. cru le F.T.F.E. dans l'état où il se trouve après sig e compression de la poudre de cette matière, et sans avoir té porté à la température au-dessus de laquelle il se met sous forme de gel, ladite température étant voisine de 330 C. Lorsqu'une ébauche obtenue par compression de poudre de P.T.F.E. est en effet portée pendant un temps suffisant a une telle température supérieure à environ 3300C, elle se transforme après refroidissement en un bloc de materiau solide et dense, dont le poids spécifique est d'environ 2,2. La présente invention se rapporte à un procédé pour abaisser la densité de feuilles ou de rubans en P.T.F.E. n'ayant pas subi cette opération de cuisson par laquelle elle est portee à ladite température pour passer sous forme de gel. I1 est par ailleurs déjà connu de réaliser des feuilles ou des rubans de P.T.F.E. cru selon un procédé qui consiste à comprimer la poudre de P.T.F.E. éventuellement mélangée à une huile ou à un dérive du pétrole pour en réaliser un bloc compact qui est ensuite introduit dans une extrudeuse qui l'oblige à sortir par une filière pour former un produit allongé que l'on transforme ensuite en feuilles ou en rubans en le faisant passer entre deux cylindres de laminoir. La technique conventionnelle permet ainsi dobtenir après extraction de l'huile on du derivé du pétrole des feuilles ou des rubans de P.T.F.E. dont la densité est seulement d'environ 1,6 alors que la densité du P.T.F.E. cuit, comme il a déjà été dit préalablement, est d'environ 2,2. Il est également connu d'utiliser de tels rubans de P.T.F.R.. cru, laminés jusqu'à une épaisseur d'environ 1/10ème de millimètre, ou moins, pour réaliser des étanchéités, en particulier des étanchéités entre deux pièces réunies par filetages, le ruban de P.T.F.E. étant enroulé sur la partie filetée de l'élément mâle avant son engagement dans l'élément femelle Grâce à la bonne plasticité et aux capacités de deformation, le film de P.T.F.E. permet ainsi d'assurer une étanchéité dans de bonnes conditions. La présente invention a pour objet de diminuer la densité de telles feuillez ou rubans rus de P..F.. pour amener cette densité à une valeur comprise entre environ 0,7 et 1,2 La présente invention a pour objet un procédé pour réduire la densité d'une feuille ou d'un ruban de P.T.F.E., caractérisé par le fait que l'on impose à ladite feuille ou audit ruban une extension longitudinale, après l'avoir porté à une température comprise entre environ 150 et 2800C. Par extension dans le sens longitudinal, on entend un allongement qui est communiqué à la feuille ou au ruban dans le sens dans lequel la feuille ou le ruban a été réalisé par laminage à partir d'une ébauche de plus grande épaisseur. Selon l'invention il est préférable que lors de l'allongement la feuille conserve approximativement sa largeur initiale. Grâce au procédé selon l'invention, on peut obtenir en fonction du degré d'allongement communiqué une densité apparente de la feuille ou du ruban qui est comprise entre environ 0,7 et 1,2. L'allongement que l'on communique à la feuille ou au ruban de P.T.F.E. par le procédé selon l'invention, peut varier dans d'assez larges limites, et il peut être, par exemple, compris entre la moitié et une fois et demie la longueur initiale de la feuille ou du ruban, en d'autres termes une feuille ou un ruban de un mètre de long peut être, par exemple, étiré longitudinalement par le procédé selon l'invention,de manière à lui donner une longueur comprise entre environ lm,50 et 2m,50. La température à laquelle s'effectue l'étirage peut également varier dans d'assez larges limites,-elle peut être, par exemple, choisie avantageusement dans le domaine de 200 à 2400C pour un allongement de la bande qui correspond sensiblement à doubler sa longueur initiale. L'allongement de la feuille ou du ruban peut être réalisé de n'importe quelle manière, soit en faisant passer la bande successivement sur des rouleaux entraînés à des vitesses périphériques linéaires qui sont dans le rapport de l'allongement que l'on désire donner à la bande, soit encore en soumettant la bande à l'action d'un dispositif de tension qui exerce longitudinalement sur la bande un effort correspondant à l'allongement que l'on désire lui communiquer. Par exemple, lorsque l'on traite, selon l'invention, une feuille de P.T.F.E. dont l'épaisseur est comprise entre environ 5 et 10 centièmes de millimètre, on peut mettre en oeuvre le procédé en tirant sur la feuille avec un effort compris entre environ 1,5 et 2,5 kilos par 10ces de largeur de feuille. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'illustration, et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et dont la mise en oeuvre va être décrite en se referant au dessin annexé. On a représenté sur la figure unique de ce dessin, un mode de réalisation particulier d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette installation comporte un dispositif, non représenté, pour l'amenée d'une feuille 1 en P.T.F.E. cru. Grâce aux rouleaux de renvoi 2 et 3, cette feuille est amenée sur un tambour 4 qui est entraîné en rotation à vitesse constante autour de son axe dans le sens de la flèche F. Ce tambour 4, qui est réalisé par exemple avec sa surface extérieure en acier chromé, comporte un dispositif de chauffage interne qui permet de maintenir sa périphérie à une température constante réglable. Après s'être enroulé sur la péripherie du tambour 4, la feuille de P.T.F.E. 1 est enroulée sur un rouleau 5 par un dispositif d'entraînement approprié dont les fonctions seront décrites ci-après. Le dispositif d'entraînement du noyau sur lequel s'enroule la bobine 5 ou rouleau 5 de feuille de P.T.F.E. est tel que l'effort de traction exercé par le dispositif d'enroulement sur la feuille 1 puisse être maintenu à une valeur constante. Ceci peut être, par exemple, obtenu à l'aide d'un dispositif régulateur de couple qui est commandé en fonction du diamètre d'enroulement instantané de la bobine 5. Dans un mode de réalisation particulier, la feuille de P.T.F.E. cru qui est amenée sur les rouleaux de renvoi 2 et 3 a une largeur de 340 mmet une épaisseur de 0,08 inm. Cette feuille a une densité de 1,54. Le tambour 4 est règlé pour avoir à sa périphérie une température de 2250C. La vitesse périphérique du tambour 4 est maintenue à une valeur constante de 7,60 mètres à la minute. Le dispositif d'entraînement du rouleau 5 est règlé de manière à exercer sur la bande 1 de P.T.F.E. une force F2 ayant une valeur constante de 6,5 kilos. Sous l'action de cette force, la feuille de P.T.F.E. qui, après être passée sur le rouleau 4, a été portée à une température proche de 2250C subit un allongement rapide avant de reprendre sa température ambiante qu'elle a atteint au moment où elle s'enroule sur le rouleau 5. Sous l'action de la force F2, la feuille de P.T.F.E. prend, à la sortie du tambour 4, un allongement qui est compris entre 90 et 95t de sa longueur initiale. La feuille de P.T.F.E. ainsi obtenue a une densité de 0,93. I1 est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, il est clair que la traction qui provoque l'allongement de la feuille de P.T.F.E., après qu'elle ait été portée à une température comprise entre 150 et 2800C, peut être obtenue par un dispositif différent. C'est ainsi qu'au lieu d'enrouler la feuille sur le rouleau 5 il serait possible de la faire passer sur un autre tambour à température ambiante, mais entralne à une vitesse périphérique supérieure à la vitesse périphérique du tambour 4, de manière à provoquer l'allongement de la feuille dès qu'elle sort du tambour 4 et au moment où elle se trouve à la température convenable. Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, il est également possible de faire passer la feuille 1 sur des rouleaux en la soumettant à l'action d'un rouleau danseur reposant librement sur la feuille et chargé par un poids donné qui exerce une tension constante sur la feuille de P.T.F.E. Enfin, il est clair que l'on peut amener la feuille de P.T.F.E. à la température à laquelle doit s'effectuer son allongement par un moyen autre que le tambour chauffé qui a été décrit. On peut, en particulier, réaliser le réchauffement de la feuille de P.T.F.E. en la soumettant à une rayonnement, tel que, par exemple, un rayonnement infra-rouge. De même, il serait également possible de procéder au réchauffement progressif de la feuille e P.T.F.E. en 7a faisant passer sur une succession de moyens te chauffage dont la température va en croîssant, par exemple sur une succession de tambours chauffés à des températures croîssantes. R E V N D I C A I O N S 1. Procédé pour la fabrication d'une feuille ou d'un ruban en polytétrafluoréthylène de basse aensité, caractérisé par le fait que l'on impose à ure feuille ou un ruban en polytétrafluoréthylène cru doft in veut sser la densité une extension longitudinale, apres l'ave@ porté a une température comprise entre environ 150 et 280 C. 2. Procedé selon ia rvandication 1, caractérisé par le fait que l'on communique a a feui@le ou au ruban, pdr ladite extension, un allongement compris entre la moitié et une fois et demie la longueur initiale. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on amène la feuille ou le ruban dont on veut diminuer la densité à une température comprise entre 200 et 2400C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour étirer la feuille ou le ruban, on le fait passer successivement sur des rouleaux entraînés à des vitesses périphériques linéaires qui sont dans le rapport de l'allongement désire. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on soumet la feuille ou le ruban à l'action d'un dispositif de tension exerçant longitudinalement sur lui un effort correspondant à l'allongement que l'on désire lui communiquer. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le chauffage de la bande s'effectue par passage sur au moins un rouleau porté à la température correspondante. 7. Procédé selon les revendications 4 et 6, caractérisé par le fait que l'un au moins des rouleaux entraînés à des vitesses périphériques linéaires différentes est chauffé. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réchauffement de la feuille ou du ruban est effectué par soumission à un rayonnement. 9. Feuille ou ruban caractérisé par le fait qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.