Brevet FR2111694A1 — publié le 19720609

La présente invention concerne la production d'objets cellulaires à partir de matières polymères thermoplastiques synthétiques par extrusion et elle concerne en particulier la production de feuilles et de films cellulaires ou à l'état de mousse, 5 constitués par ces polymères. On a décrit dans le brevet britannique n° 1.220.053 au nom de la Société demanderesse la production d'objets cellulaires ou à l'état de mousse de ce type par extrusion d'une matière polymère thermoplastique synthétique comportant, en solution, un 10 système d'agents d'expansion formé de deux constituants. Un constituant du système d'agents d'expansion est miscible avec la matière thermoplastique fondue à la température d'extrusion, tandis que l'autre a une température critique inférieure à la température d'extrusion, de sorte que, dans les conditions régnant 15 dans l'extrudeuse, il est présent sous la forme d'un gaz dissous dans le mélange de polymère thermoplastique en fusion et de premier agent d'expansion. Des recherches ont montré que, en particulier lorsqu'on utilise des proportions relativement grandes de premier agent 20 d'expansion, c'est-à-dire au moins 20% en poids, sur- la base du poids du polymère thermoplastique, les agents d'expansion ont tendance à jaillir ou gicler de la filière, et on note alors la formation locale d'irrégularités dans le produit extrudé. En outre, ce produit extrudé peut comporter des cellules trop gros-25 ses et, dans des conditions de travail difficiles, il peut apparaître des solutions de continuité dans le produit extrudé. Il semble que ceci soit dû à la tendance des deux constituants du système d'agents d'expansion, qui sont des fluides à faible viscosité, à former des alvéoles de taille importante dans le 30 cylindre de l'extrudeuse, ces alvéoles ayant tendance à progresser par un effet de tunnel à travers le mélange de matière thermoplastique et de premier constituant d'agent d'expansion, en direction de la filière ou buse d'extrusion. Le but de l'invention est de créer un procédé apportant une 35 solution à ce problème© L'invention est matérialisée dans un procédé pour la production d'une matière polymère thermoplastique synthétique cellulaire consistant à extruder la matière thermoplastique à l'état fondu, cette matière contenant en solution un système d'agents 40 d'expansion, en utilisant une extrudeuse à vis s'étendant à par 71 37296 2 2111694 tir d'une zone où règne une pression interne élevée jusqu'à une zone à basse pression, et selon lequel l'agent d'expansion renferme de 20%à 75% en poids, sur la base du poids de la matière thermoplastique, d'un premier agent d'expansion qui est complètement 5 miscible avec la matière thermoplastique fondue a cette pression élevée et qui, à ladite pression élevée, a un point d'ébullition supérieur à la température à laquelle la matière thermoplastique est extrudée, et un point d'ébullition à la basse pression précitée qui est inférieur à la température à laquelle la matiè-10 re thermoplastique pénètre dans la zone de basse pression, et un second agent d'expansion selon une quantité allant jusqu'à 10% en poids de la matière thermoplastique, ce second agent d'expansion ayant une solubilité au moins égale à 0,01% en poids dans le mélange de matière thermoplastique et de premier agent d'ex-15 pansion dans les conditions de température et de pression auxquelles la matière thermoplastique est extrudée, et une température critique inférieure à la température à laquelle cette matière thermoplastique est extrudée, le second agent d'expansion étant introduit dans la matière thermoplastique fondue qui se 20 trouve dans l'extrudeuse à partir d'une source de pression constante, à travers un dispositif d'étranglement de l'écoulement au niveau duquel il se produit une chute de pression d'au moins 7 kg/cm2, tandis que le premier agent d'expansion est introduit selon des quantités dosées sous forme d'un liquide. 25 il est bien entendu nécessaire que les deux agents d'expan sion soient injectés à des pressions supérieures à la pression régnant à l'intérieur de l'extrudeuse, et on a constaté, lorsque les agents d'expansion sont injectés à ces pressions élevées, une tendance des agents d'expansion à former des alvéoles de 30 grandes dimensions, à moins que le second agent d'expansion ne soit injecté à travers un dispositif d'étranglement de l'écoulement fournissant une chute de pression ou perte de charge, au niveau du dispositif, d'au moins 7 kg/cm2 et de préférence de 21 à 70 kg/cm2, le premier agent d'expansion étant introduit selon 35 des quantités dosées sous forme d'un liquide. Il est bien entendu important que le second agent d'expansion soit parfaitement dispersé et que cette dispersion corresponde à de fines bulles avant la dissolution, pour obtenir un produit ayant une structure cellulaire uniforme. Des recherches ont montré que l'utilisa-40 tion d'un tel dispositif d'étranglement de l'écoulement favorise 71 37296 3 2111694 l'obtention de cette dispersion. Il semble que l'effet de la vis d'extrudeuse elle-même ne soit pas suffisant pour obtenir un mélange satisfaisant des agents d'expansion avec la matière thermoplastique en fusion, 5 tandis que des systèmes de mélange ou de malaxage, employés au lieu de vis, n'assurent pas un pompage efficace de la matière soumise à 1'extrusion et donnent lieu à une chute de pression considérable le long du cylindre de l'extrudeuse. Cela signifie qu'un fluide à faible viscosité quelconque, injecté sous 10 pression dans la matière plus visqueuse qui se trouve dans le cylindre de l'extrudeuse, va avoir tendance à progresser par un effet de tunnel à travers la matière, en transmettant la totalité de la pression d'injection sur la longueur de ce tunnel. Bien que le premier agent d'expansion soit un fluide à faible 15 viscosité, il est néanmoins liquide aux températures et aux pressions régnant dans l'extrudeuse. Il peut ainsi être introduit selon des quantités dosées, c'est-à-dire qu'une quantité fixe peut être introduite par unité de temps, par exemple par une pompe de refoulement à effet positif, telle qu'une pompe à 20 piston ou à diaphragme, fournissant une quantité fixe de liquide par course. Lors de l'utilisation d'un tel dispositif, assurant un dosage à un rythme constant, la vitesse ou le rythme de distribution ne peut pas augmenter et par suite on évite la tendance à 25 la formation d'alvéoles de grandes dimensions par le premier agent d'expansion. Toutefois, il n'est pas possible de façon commode d'introduire d'une manière dosée dans l'extrudeuse des gaz, qui sont fournis sous une pression constante plutôt que selon un volume constant, de la manière indiquée. Mais si le 30 second agent d'expansion est injecté à travers un dispositif d'étranglement de l'écoulement tel qu'un tube étranglé sur la longueur duquel il se produit une chute de pression notable, une augmentation quelconque dans le débit de la matière injectée provoque une chute de pression accrue au ai,eau du dispositif d'é-35 tranglement, ce qui réduit la pression réelle dans le cylindre et empêche la matière injectée de progresser par un effet de tunnel à travers la matière qui se trouve dans l'extrudeuse. Le dispositif d'étranglement de l'écoulement peut judicieusement être formé par un orifice, une valve ou un bouchon ou 40 tampon poreux, mais à cause des difficultés de construction 71 37296 4 2111694 inhérentes à la production de tels dispositifs, on préfère utiliser un tronçon de tube à alésage étroit, par exemple un tube capillaire. Il est désirable de mélanger intimement les deux agents 5 d'expansion avec la matière thermoplastique en fusion. Dans certains cas, dans une extrudeuse de petites dimensions, la vis d'extrudeuse normale va fournir un mélange approprié, mais quand on utilise des extrudeuses plus grandes, en particulier avec des débits nettement inférieurs à leur débit nominal, la vis de 10 l'extrudeuse ne va pas tourner suffisamment vite pour fournir un mélange approprié, à moins que des dispositifs de mélange spéciaux ne soient également incorporés à cette vis lors de sa conception. Selon une caractéristique particulièrement préférée, on 15 prévoit une section de vis, en aval de la zone d'admission et de fusion du polymère, dans laquelle le polymère en fusion est divisé en un certain nombre de courants séparés, et on injecte le premier agent d'expansion dans cette masse en fusion alors qu'elle est divisée de la manière indiquée. De préférence, les 20 deux agents d'expansion sont injectés alors que les courants sont divisés, le second agent d'expansion étant injecté en amont ou bien de préférence en aval du premier. La division de la masse en fusion en courants séparés peut judicieusement être réalisée en prévoyant une section cannelée spéciale dans la vis, com-25 portant un noyau muni de plusieurs canaux axiaux ménagés dans sa surface externe. Il est préférable que le noyau comporte au moins trois canaux ménagés dans sa surface, et on a constaté qu'un noyau muni de 16 canaux donne particulièrement satisfaction. De cette manière, si le noyau est monté de façon à pouvoir 30 tourner avec la vis d'extrudeuse, le courant total de polymère est divisé en plusieurs courants élémentaires. Le premier agent d'expansion peut alors être injecté à travers un orifice ménagé dans le cylindre de l'extrudeuse dans la zone dans laquelle le noyau précité est placé, et de cette manière la matière polymère 35 thermoplastique fondue est soumise à une subdivision et par suite à un effet de mélange au point auquel le premier agent d'expansion est injecté, de sorte que le fluide à faible viscosité injecté est immédiatement soumis au premier stade de subdivision qui doit précéder la dispersion à l'échelle moléculaire, c'est-40 à-dire la dissolution. Ainsi, cette subdivision immédiate faci- 71 37296 5 2111694 lit® la suppression de la formation d'une bulle suffisamment grosse pouvant progresser à travers la masse en fusion par un effet de tunnel. Il est également préférable que le noyau ait une longueur au moins égale au diamètre intérieur de l'alésage 5 de l'extrudeuse, et le plus judicieusement la longueur du noyau représente de trois à six fois le diamètre de l'extrudeuse, étant donné que ceci permet aux quantités relativement grandes requises de premier agent d'expansion d'être incorporées au cours d'un seul stade d'injection, en évitant la nécessité de 10 prévoir plusieurs orifices d'injection pour le premier agent d'expansion et des tronçons de vis appropriés ainsi qu'un équipement d'injection chaque fois associé. Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, d'autres zones ou sections de mélange sont prévues dans le cy-15 lindre de l'extrudeuse, dans une position située au delà des points auxquels les agents d'expansion sont injectés. Ainsi, lorsqu'on utilise une section cannelée dans laquelle au moins le premier agent d'expansion est injecté, il est préférable que la section cannelée soit suivie d'une section formant turbine, 20 qui â la fois cisaille le mélange et le subdivise encore, et qui mélange les courants séparés résultant de la division du courant de polymère pendant son passage à travers la section cannelée. De préférence, la section cannelée et la section formant turbine sont agencées de telle sorte qu'il ne se produise 25 qu'une légère perte de charge le long du cylindre de l'extrudeuse sur la section cannelée et sur la section formant turbine. Des recherches ont montré que, plus la perte de charge ou chute de pression est faible, mieux les agents d'expansion vont être dispersés à l'intérieur de la matière polymère thermoplastique. 30 Suivant une autre particularité préférée, la section for mant turbine est suivie d'une section dans laquelle la solution d'agent d'expansion dans le polymère est soumise à un cisaillement intense dans une autre section de mélange. Cette section comprend judicieusement une section dans laquelle le courant de 35 polymère est divisé en plusieurs courants élémentaires différents dans chacun desquels le polymère est soumis à l'effet d'un cisaillement intense. Par exemple, un élément cylindrique peut être muni de gorges d'entrée qui ne s'étendent pas sur toute la longueur de cet élément cylindrique. Ces gorges communiquent 40 avec des gorges de sortie prévues dans l'élément cylindrique par 71 37296 6 2111694 l'intermédiaire de canaux de liaison ayant une profondeur inférieure à celle des gorges, de sorte que la solution d'agent d'expansion dans le polymère est soumise à un cisaillement contre la paroi du cylindre de l'extrudeuse lorsqu'elle passe par 5 ces canaux de liaison. Suivant une variante, les gorges peuvent avoir une profondeur constante, des galets montés fous se trouvant dans ces gorges, ces galets étant entraînés eux-mêmes en rotation par suite de la rotation de la vis de l'extrudeuse par rapport aux parois du cylindre de celle-ci. De cette manière, 10 le polymère qui s'écoule dans les gorges est soumis à l'effet d'un cisaillement intense. Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir une mousse à partir de n'importe quel polymère thermoplastique synthétique. A titre de matières thermoplastiques pouvant être transformées 15 en mousse, on peut citer les polymères et les copolymères d'éthy-lène (basse ou haute densité), de propylène, de butène-1, de 4-méthyl-pentène-l, y compris les copolymères d'oléfine et d'acides insaturés dans lesquels au moins 10% des groupes acide carboxylique sont neutralisés par des ions métal comme décrit 20 dans le brevet britannique N° 1.011.981; le polystyrène, les copolymères de styrène et d'anhydride maléique, le chlorure de polyvinyle, les polyesters, les polyamides, les polyoxyméthylènes et les polycarbonates. Du fait de leur faible prix et de la facilité avec laquelle on les trouve sur le marché, on a constaté 25 que les polyoléfines et en particulier le polyéthylène peuvent être très judicieusement utilisés. On peut également transformer en mousse, par la technique suivant l'invention, des mélanges de ces polymères. Le premier et le second agents d'expansion sont choisis de 30 telle sorte qu'ils soient inertes par rapport au polymère thermoplastique synthétique dans les conditions de pression et de température régnant dans le récipient sous pression. Le premier agent d'expansion est de préférence complètement miscible avec le polymère thermoplastique synthétique et ce peut 3 5 être un liquide ou un gaz à la température et à la pression normales. Il doit toutefois avoir un point d'ébullition, à la pression régnant dans la zone dans laquelle le mélange est extrudé (qui normalement est la pression atmosphérique), inférieur à la température à laquelle ce mélange est extrudé, de telle sorte 40 qu'une formation de mousse se produise à cette température. Com- 71 37296 7 2111694 me indiqué précédemment, le premier agent d'expansion doit être un solvant satisfaisant pour la matière thermoplastique dans les conditions de pression et de température régnant dans l'extrudeuse, au moins immédiatement en avant du point à partir du-5 quel le mélange extrudé dans la zone à pression plus faible, et dans la pratique cela signifie que le premier agent d'expansion doit avoir un point d'ébullition, à la pression régnant dans la zone à haute pression, supérieur à la température à laquelle la matière thermoplastique est extrudée. De ce fait, et par suite 10 d'autres limitations encore, on a constaté que les substances qui conviennent le mieux pour former le premier agent d'expansion sont les liquides dont les points d'ébullition à la pression atmosphérique sont supérieurs à la température ambiante, c'est-à-dire à 20* C., et sont d'au moins 10° C inférieurs à la 15 température à laquelle le mélange homogène est extrudé. A titre d'exemples de liquides qui peuvent être utilisés pour former le premier agent d'expansion suivant l'invention, on peut citer les hydrocarbures saturés, comme le pentane, l'hexane, l'heptane, l'octane; les hydrocarbures insaturés, comme le pen-20 tène, le 4-méthyl-pentène, l'hexène, les fractions d'éther de pétrole; les éthers comme l'éther diéthylique, les cétones comme l'acétone ou la méthyl-éthyl-cétone; et les hydrocarbures halo-génés comme le tétrachlorure de carbone, le chloroforme, le dichlorure d'éthylène, le chlorure de méthylène ou bien le 25 l,l,2-trichloro-l,2,2-trifluoréthane. Le liquide particulier choisi pour un polymère thermoplastique synthétique donné est bien entendu limité par sa faculté de mélange avec la matière thermoplastique dans les conditions régnant dans le récipient sous pression. 30 Dans le cas du polyéthylène, on a constaté qu'un.premier agent d'expansion particulièrement judicieux est le pentane, mais que d'autres premiers agents d'expansion utiles sont le l,l,2-trichloro-l,2,2-trifluoréthane, l'hexane, l'éther de pétrole (point d'ébullition 40° à 60° C ou 60° à 80° C.) et le 35 chlorure de méthylène. La concentration du premier agent d'expansion doit aller de 20% à 75% en poids du polymère. De préférence, on utilise une quantité de premier agent d'expansion inférieure à 50% en poids sur la base du poids du polymère. Si l'on utilise une concentra-40 tion inférieure à 20%, il n'est pas possible alors de produire 71 37296 8 2111694 des objets cellulaires de faible densité et, si l'on utilise une concentration supérieure à 50%, le produit est coûteux, à la fois à cause de l'augmentation des frais résultant du stade de récupération du solvant et à cause du fait qu'un plus grand 5 volume de fluide exige une extrudeuse de plus grandes dimensions pour le même poids débité de mousse, et qu'en outre les parois des cellules du produit cellulaire ont tendance à s'affaisser, de sorte qu'on obtient un produit non satisfaisant. La quantité de premier agent d'expansion utilisée est supérieure à celle re-10 quise pour provoquer la formation d'une mousse. De cette manière l'agent d'expansion absorbe la chaleur de vaporisation latente à partir du polymère thermoplastique lorsqu'il sort de l'extrudeuse et refroidit ainsi la matière thermoplastique en cours d'expansion et la durcit à son état cellulaire ou expansé. 15 Si l'on utilise des quantités plus faibles de premier agent d'expansion, la totalité de l'agent d'expansion va se vaporiser avant la solidification de la composition. Ceci va permettre à la structure cellulaire de disparaître, par exemple par affaissement partiel, ou bien elle va être modifiée étant donné qu'il 20 va se produire un refroidissement de la composition transformée en mousse sous l'effet de la vaporisation de l'agent d'expansion insuffisant pour provoquer la solidification, tandis que la près sion de gaz engendrée par le système d'agents d'expansion va encore être suffisante pour maintenir une structure cellulaire. 25 Le second constituant du système d'agents d'expansion agit comme agent de nucléation pour les cellules formées par la vaporisation du premier constituant. Le second agent d'expansion doit avoir une température critique inférieure à la température qui règne dans l'extrudeuse, et il est donc gazeux lorsqu'il est 30 injecté dans le courant de polymère, mais il doit se dissoudre dans le polymère en fusion pour donner un liquide à une seule phase dans le cylindre de l'extrudeuse. Le second agent d'expansion est par suite normalement un gaz à la température ambiante, bien qu'on puisse utiliser certains liquides à bas point d'ébul-35 lition, en particulier dans le cas d'un polymère ayant un point de fusion élevé. Il est essentiel que le second agent d'expansion ait une solubilité dans le mélange de matière thermoplastique et de premier agent d'expansion, dans les conditions de près sion et de température dans lesquelles la matière thermoplasti-40 que est extrudée, d'au moins 0,01% en poids, car autrement la 71 37296 9 2111694 quantité de second agent d'expansion présente dans le mélange homogène ne va pas être suffisante pour provoquer par nuciéation la formation d'un grand nombre de très petites bulles à la sortie du récipient sous pression; la nuciéation peut se produire 5 au contraire à partir du premier agent d'expansion, avec ce résultat qu'un petit nombre de grosses bulles sont alors formées et que le produit obtenu ne présente qu'un faible intérêt commercial. Le second agent d'expansion particulier utilisé va bien entendu dépendre de la nature de la matière thermoplastique, 10 mais on a constaté que le gaz carbonique, l'azote, l'air (pour les polymères non sujets à oxydation), le méthane, l'éthane, le propane, l'éthylène, le propylène, l'hydrogène, l'hélium, l'argon et les dérivés halogénés du méthane et de l'éthane, par exemple le tétrafluorochloréthane sont des exemples de substances 15 qui peuvent être utilisées. Dans le cas du polyéthylène, on consta te que le gaz carbonique ou l'azote conviennent particulièrement bien, de préférence selon des concentrations d'au moins 0,05% en poids du polymère thermoplastique. XI est préférable d'ajouter une quantité de second agent 20 d'expansion gazeux aussi grande que possible, mais toutefois cette quantité ne doit pas dépasser la solubilité dans la masse en fusion, qui est habituellement assez basse, c'est-à-dire inférieure à 10% en poids du polymère thermoplastique. La solubilité du second agent d'expansion gazeux dépend 25 bien entendu de la nature de ce second agent d'expansion, de lâ nature des polymères, de la température et de la pression régnant dans le récipient sous pression, et à un certain degré de la quantité et de la nature du premier agent d'expansion. Si l'on considère les solubilités des gaz inertes, par exem-30 pie de l'azote, dans les polyoléfines et dans les premiers agents d'expansion hydrocarbonés, les considérations suivantes sont applicables. Dans le cas de premiers agents d'expansion non hydrocarbonés et de polymères autres que les polyoléfines, ces considérations peuvent également servir de guide. 35 Au-dessus du point de fusion de la polyoléfine, le premier agent d'expansion et la polyoléfine vont être miscibles de façon infinie. Un poids donné de mélange de premier agent d'expansion et de polyoléfine va avoir une solubilité un peu plus grande vis-à-vis du second agent d'expansion que celle du même poids 40 de polyoléfine seule, étant donné que l'entropie de mélange va 71 37296 2111694 être augmentée par la présence de la matière à faible poids ifio-léculaire. (D'autres modifications mineures vont se produire par suite du changement de rapport entre les groupes CH^ et les groupes -CI^-) 5 D'une façon intéressante, on notera que la solubilité aug mente avec la pression, mais d'une façon un peu inférieure à une relation proportionnelle, et que, contrairement à ce qui a été constaté pour des mélanges de solvant et de polymère, Lundberg, Wilk et Huyett, J. Applied Physics, Vol. 31 (1960), page 1137, 10 ont montré que la solubilité augmente avec la température. Ceci est contraire à l'expérience usuelle des gaz permanents se dissolvant dans des phases condensées. D'une façon générale, les limitations de pression déterminent la quantité de second agent d'expansion gazeux qui peut 15 être incorporée, et normalement cette quantité de second agent d'expansion va être comprise dans une gamme allant de 0,1 à 1,5% et de préférence de 0,2 à 1,0% en poids du polymère thermoplastique. Etant donné que l'agent de nuciéation de la mousse utilisé 20 suivant ce procédé est un gaz soluble et non pas, comme dans certains systèmes précédemment utilisés, une particule solide, la mousse produite ne va pas être contaminée par des matières non thermoplastiques, et elle va ainsi convenir très bien pour des applications électriques lorsqu'une rigidité diélectrique élevée 25 et un faible facteur de puissance sont requis. Le système suivant l'invention est également peu coûteux quand on utilise des agents d'expansion que l'on trouve facilement dans le commerce. Le mélange de matière thermoplastique et de système d'agents d'expansion peut être extrudé à travers n'importe quelle filière 30 ou buse convenable pour donner le produit fini ayant la forme requise, par exemple un tube, une feuille, un filament ou un profilé, ou bien à l'aide d'une filière à admission latérale, qui peut être utilisée pour le revêtement ou gainage de fils métalliques. Etant donné que, comme on le constate, la meilleure 35 expansion est produite quand la distance sur laquelle la chute de pression entre l'intérieur du récipient et l'atmosphère est aussi courte que possible, il est préférable d'utiliser une filière ayant une plage de faible longueur. Les techniques suivant l'invention peuvent être utilisées 40 pour obtenir des produits extrudés cellulaires ayant toute forme 71 37296 11 2111694 ou toute dimension requise. Par exemple, ces techniques peuvent être utilisées pour revêtir des fils métalliques ou pour produire des feuilles ou films cellulaires. On a constaté que les techniques considérées conviennent particulièrement bien pour la 5 production de films cellulaires dans lesquels le mélange de polymère et d'agents d'expansion est extrudé sous forme d'une feuille mince, qui est ensuite étirée pour produire le film. La feuille mince extrudée peut être plane ou tubulaire, et si elle est tubulaire elle peut judicieusement être étirée par les techni-10 ques d'extrusion avec soufflage bien connues«Les films cellulaires produits de cette manière, en particulier à partir de polyoléfines, sont spécialement utilisables comme matières de revêtement pour murs et cloisons. D'autres utilisations des matières thermoplastiques cellu-15 laires produites suivant l'invention correspondent à un emploi comme matière d'emballage très légère, pour la production de mousses de garnissage, par exemple pour le rembourrage de sièges ou de matelas, comme isolants thermiques ou phoniques, comme isolants électriques, par exemple pour le revêtement ou le gai» 20 nage de fils conducteurs et comme diélectriques pour condensateurs ou guides d'ondes, dans la production de matières non tissées, par exemple de cuir ou, après poinçonnage et aiguilletage, de feutre, après compression de la forme de feuille, par exemple entre des cylindres sous une pression allant de 7 à 700 kg/cm2, 25 comme matière formant support d'écriture, et comme rubans décoratifs, bandes et filaments qui peuvent être transformés en objets tissés. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux com-30 prendre encore cette invention. La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie de l'extrudeuse montrant également la vis en coupe. La fig. 2 est une vue en coupe transversale de la section cannelée de la vis, par la ligne 11-11 en fig. 1. 3 5 La fig. 3 est une représentation schématique en perspective de la section de mélange de la vis qui suit immédiatement la section cannelée, montrant la disposition des dents simplement des deux premières rangées de dents de cette section de mélange. La fig. 4 est une vue schématique en perspective de la sec-40 tion de cisaillement de la vis qui suit immédiatement la section 71 37296 2111694 de mélange munie de dents. L'extrudeuse comporte un cylindre 1 dans lequel une vis unique 2 est montée à rotation. Le polymère thermoplastique est amené à l'extrudeuse par une trémie d'alimentation (non repré-5 sentée) et est comprimé et fondu dans une section de compression classique de la vis. Le cylindre 1 est chauffé de l'extérieur par des dispositifs de chauffage classiques (non représentés) placés le long de cette section de compression, pour provoquer la fusion de la matière thermoplastique. L'extrémité de 10 la section de compression est désignée sur la fig. 1 par la référence 3. Le polymère thermoplastique, qui se trouve maintenant à l'état fondu, est obligé par la section de compression 3 de se diviser en plusieurs courants sous l'effet de la section suivante 4 de la vis. Cette section est cannelée et présente une 15 série de gorges axiales 5, et elle est montée rigidement sur la vis de façon à tourner avec elle. La section cannelée est représentée en coupe transversale sur la fig. 2. Le premier agent d'expansion est amené à un orifice 6 prévu dans le cylindre 1 de l'extrudeuse par l'intermédiaire d'une pompe de dosage 7, à par-20 tir d'un réservoir (non représenté). En aval de l'orifice d'injection 6, il est prévu un orifice d'injection 8 à travers lequel le second agent d'expansion gazeux est injecté par l'intermédiaire d'un tube capillaire 9 a partir d'une source à pression constante (non représenté) associée à un régulateur de pression 2 5 (également non représenté) prévu entre le réservoir et le tube capillaire. Ce tube capillaire agit comme dispositif d'étranglement de l'écoulement au niveau duquel une chute de pression d'au moins 7 kg/cm2 se produit quand le second agent d'expansion gazeux est injectéo 30 Dans la section cannelée 4, la matière thermoplastique et le premier et le second agents d'expansion sont mélangés pour former une solution. Cette solution est ensuite refoulée, par le polymère refoulé lui-mc-me dans la section cannelée 4 par la section de compression 3 de la vis, dans une section de mélange 35 par turbine 10. Cette section de mélange se présente sous la forme d'une série de rotors dentés espacés 11,12,13 et 14 montés sur la vis de façon à tourner avec elle. Les rangées de dents alternées sont placées en quinconce comme montré sur la fig. 3, sur laquelle seuls les deux premiers rotors dentés 11,12 40 sont visibles. Ainsi, la dent 15 du rotor 12 est alignée axiale- 71 37296 13 2111694 ment avec l'espace séparant les dents 16 et 17 du premier rotor 11. Cette section de turbine 10 assure un mélange satisfaisant de la solution lorsque les courants se recombinent après passage le long des gorges axiales 5 de la section cannelée 4. 5 Afin d'améliorer encore la dispersion des agents d'expan sion dans le polymère thermoplastique, la solution est ensuite soumise à un cisaillement par une section de cisaillement 18. Ceci est visible également sur la fig. 4 et cette section comprend un noyau 19 muni à son extrémité d'entrée d'un certain 10 nombre de gorges axiales 20. Ces gorges sont borgnes, c'est-à-dire qu'elles ne s'étendent pas sur toute la longueur du noyau 19f mais communiquent avec des gorges de sortie 21 par des canaux de liaison 22 qui ont une profondeur inférieure à celle des gorges 20 et 21. La solution est ainsi divisée en plusieurs cou-15 rants par les gorges 20 et elle est soumise à un cisaillement intense lorsqu'elle passe d'une gorge 20 dans une gorge 21 par le canal 22, entre le fond ou la base de ce canal 22 et le cylindre 1 de l'extrudeuse. A la suite de la section de cisaillement 18, il est prévu 20 une autre section de mélange par turbine 23 ayant une construction similaire à celle de la section de mélange par turbine 10. Ceci fournit un bon mélange de la solution lorsque les courants qui proviennent des gorges de sortie 21 de la section de cisaillement 18 se recombinent. 25 En aval de la section de mélange par turbine 23, il est pré vu une section de vis classique 24 afin de doser et d'extruder la solution à travers une filière (non représentée) à partir de laquelle la solution passe dans une zone à basse pression, les agents d'expansion provoquant à partir de la matière plastique 30 une mousse qui se solidifie. On comprendra que d'autres dispositifs peuvent être utilisés pour obtenir un mélange satisfaisant des agents d'expansion, au lieu de la section cannelée, de la section formant turbine et de la section de cisaillement, et dans certains cas une ou plusieurs 35 de ces sections peuvent être supprimées. L'exemple non limitatif ci-après permettra de mieux comprendre encore 1'invention. Exemple On effectue 1'extrusion d'un film de polyéthylène cellulai-40 re à partir d'une extrudeuse du type représenté sur les dessins 71 37296 2111694 annexés, ayant un diamètre de cylindre de 12 cm et une longueur de vis de 540 cm, la vis étant entraînée en rotation à une vitesse de 10 tours par minutée La géométrie des sections de la vis, qui sont numérotées com-5 me sur les dessins, est la suivantes- Section 3 : section de vis d'une longueur totale d'environ 330 cm, dans laquelle la hauteur du filet diminue pour passer de 12,7 à 4,2 mm. Section 4 : section cannelée d'une longueur de 48,3 cm, 10 comprenant 16 canaux axiaux d'une profondeur de 12,7 mm et d'une largeur de 11,2 mm. Section 10 : section de mélange par distribution ayant une longueur de 24,1 cm, comportant un certain nombre de rotors espacés axialement chaque rotor 15 comportant 16 aubes d'une hauteur de 12,7 mm. Section 18 : section de cisaillement ayant une longueur de 24,1 cm, les canaux de liaison 21 ayant une profondeur de 0,38 mm. Section 23: section de mélange ayant une longueur de 24,1 cm 20 identique à la section 10, et Section 24 s section de vis normale d'une longueur totale de 96,5 cm, ayant une section de transition aboutissant à une section de dosage ayant une hauteur de filet de 4,6 mm. 2 5 Les orifices 6 et 8 sont disposés à des distances de 60 mm et 184 mm respectivement à partir du début de la section cannelée 4. On fournit à l'extrudeuse, à raison de 45,3 kg par heure,' un mélange formé par 90 parties en poids de polyéthylène basse 30 densité et de 10 parties en poids de bioxyde de titane formant pigment. On injecte dans l'extrudeuse du pentane à raison de 33% en poids de la charge, par l'orifice 6, et on le mélange avec le mélange de polymère en fusion. On injecte dans la masse fondue de l'azote à raison de 0,5% en poids du mélange total, 3 5 par le tube capillaire 9 (diamètre intérieur 0,18 mm, longueur 120 cm environ) ce qui donne lieu à une chute de pression le long du tube capillaire égale à 21 kg/cm2. On maintient la température du cylindre à 140° - 160° C. dans la zone correspondant à la section 2 de la vis et à 110° C 40 sur le reste de la longueur du cylindre. On maintient la buse 71 37296 15 2111694 prévue à l'extrémité de sortie de l'extrudeuse à une température de 105° C et on extrude par cette buse un film de poly-éthylène cellulaire qui ne présente pas de déchirement et qui a une densité égale à 0,15. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 71 37296 2111694 revendications 1.- Procédé pour la production d'une matière polymère thermoplastique synthétique cellulaire, consistant à extrader la matière thermoplastique à l'état fondu alors que cette matière 5 thermoplastique contient en solution un système d'agents d'expansion, en utilisant une extrudeuse à vis pour passer d'une zone où règne une pression interne élevée à une zone à basse pression, le système d'agents d'expansion renfermant de 20% à 75% en poids, sur la base du poids de la matière thermoplastique, 10 d'un premier agent d'expansion qui est complètement miscible avec la matière thermoplastique fondue à cette pression élevée, et qui, à ladite pression élevée, a un point d'ébullition supérieur à la température à laquelle la matière thermoplastique est extrudée et un point d'ébullition à cette basse pression 15 qui est inférieur à la température à laquelle la matière thermoplastique parvient dans la zone à basse pression, et un second agent d'expansion selon une quantité allant jusqu'à 10% en poids de la matière thermoplastique, ce second agent d'expansion ayant une solubilité d'au moins 0,01% en poids dans le mélange de ma-20 tiere thermoplastique et de premier agent d'expansion dans les conditions de température et de pression dans lesquelles la matière thermoplastique est extrudée, et une température critique inférieure à la température à laquelle la matière thermoplastique est extrudée, caractérisé en ce que ce second agent d'expan-25 sion est introduit dans la matière thermoplastique présente dans l'extrudeuse à partir d'une source à pression constante à travers un dispositif d'étranç,ement de l'écoulement au niveau duquel il se produit une chute de pression d'au moins 7 kg/cm2, tandis que le premier agent d'expansion est introduit par dosa-30 ge sous forme d'un liquide» 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'étranglement de l'écoulement est un tube capillaire au niveau duquel il se produit une chute de pression d'au moins 7kg/cm2. 35 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il se produit, au niveau du dispositif d'étranglement de l'écoulement, une chute de pression comprise entre 21 et 70 kg/ cm2 . 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 40 à 3, caractérisé en ce que le second agent d'expansion est in 71 37296 2111694 jecté en aval du premier agent d'expansion. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier agent d'expansion est injecté dans la matière thermoplastique fondue alors que cette 5 dernière est divisée en plusieurs courants dans l'extrudeuse. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le second agent d'expansion est également injecté dans le polymère thermoplastique fondu alors que ce dernier est divisé en plusieurs courants» 7.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé 10 en ce que, après l'injection d'au moins le premier agent d'expansion, les courants de polymère sont recombinés et mélangés par une section de mélange par turbine de la vis de l'extrudeuse. 8o- Produits extrudés caractérisés en ce qu'ils sont obte-15 nus par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant une extrudeuse à vis munie d'orifices d'admission placés en aval de la zone de 20 fusion, par lesquels un agent d'expansion liquide et un agent d'expansion gazeux respectivement peuvent être injectés, caractérisé en ce que l'orifice d'admission de l'agent d'expansion gazeux est relié à une source d'agent d'expansion gazeux à pression constante par l'intermédiaire d'un dispositif d'étrangle-25 ment de l'écoulement, tandis que l'orifice d'admission de l'agent d'expansion liquide est relié à un dispositif de dosage fournissant une quantité donnée d'agent d'expansion liquide par unité de tempso 10.- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce 30 que l'orifice d'admission de l'agent d'expansion gazeux est placé en aval de l'orifice d'admission de l'agent d'expansion liquide. 11.- Appareil suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la vis de l'extrudeuse présente une section tournant 35 avec la vis, s'étendant au moins en face de l'orifice d'injection de l'agent d'expansion liquide et dans laquelle la matière thermoplastique fondue est divisée en plusieurs courants. 12.- Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce 40 que la section de la vis de l'extrudeuse divisant la matière 71 37296 18 2111694 thermoplastique^ fondue en plusieurs courants comprend un noyau tournant avec la vis et présentant plusieurs canaux axiaux sur sa surface. 13.- Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en 5 ce que le noyau a une longueur au moins égale au diamètre intérieur du cylindre de l'extrudeuse. 14.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications I à 13, caractérisé en ce que l'orifice d'injection de l'agent d'expansion gazeux est placé également en face de la section 10 de la vis dans laquelle la matière thermoplastique est divisée en plusieurs courants. 15.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications II à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu une section de mélange par turbine dans la vis, après la section dans laquelle la 15 masse en fusion est divisée en plusieurs courants. 16.- Appareil suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la section de mélange par turbine comprend plusieurs rotors dentés montés de façon à tourner avec la vis de l'extrudeuse, les dents des rotors successifs étant placées en quinconque. 20 17.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 9 à 16, caractérisé en ce que, après les orifices d'injection des agents d'expansion, il est prévu une section de vis sous la forme d'un noyau comportant plusieurs gorges d'entrée borgnes communiquant avec des gorges de sortie par l'intermédiaire de 25 canaux ayant une profondeur inférieure à celle de ces gorges.