Brevet FR2158370A1 — publié le 19730615

L'invention a pour objet un procédé et un appareillage permett3nt de réduire le retrait résultant de la tension super ficiellz d'une pellicule de résine fondue extrucée au travers de la fente d'un appareil d'enauctlon par extrusion, la pellicule se contractant pour devenir se largeur moindre e celle de la fente d'extrusion, cette enduction pouvant devenir considérable.De plus, ce phénomène de retrait est accompagné d'un accroissement d'épaisseur des deux bords de la pellicule de résine fondue, de cet accroissement d'épaisseur pouvant résulter un produit inutilisable du fait que lors de l'enroulement en bobine le diamètre de la bobine devient, sur ses deux bords, plus grand que sur la partie centrale, et qu'il peut en résulter dans quelques cas une rupture de la pellicule, obligeant à un arrêt du processus d'enroulement. En général le phénomène de retrait est tenu pour inacceptable car il conduit à utiliser une fente d'extrusion plus large que celle du produit que l'on désire obtenir, puis à découper celui-ci en rejetant les portions marginales L'importance du retrait varie avec la résine utilisée et avec les conditions d'enduction9 par exemple un polyéthylène de faible densité qui est utilisable pour l'enduction par extrusion, provoque un retrait relativement faible; par contre, lorsqu'une résine de polyéthylène de haute densité ou de polypropylène est utilisée, le retrait devient considérable.Le retrait varie fortement suivant les conditions d'enduction, et en particulier suivant la distance entre l'extrémité inférieure de la fente d'extrusion et le support (cette distance étant ultérieurement dénommée "intervalle d'air") le retrait variant également en fonction de la température d'extrusion et de la vitesse d'enduction. En particulier, dans le cas où l'intervalle d'air est faible, la température d'extrusion basse et la vitesse d'enduction élevée, le retrait devient faible. Toutefois, ces diverses conditions affectent également l'adhérence entre la résine et le support, et si les conditions sont modifiées, en vue d'une réduction du retrait, l'adhérence peut être détériorée.Dans le cas de polyéthylène de haute densité, l'adhérence au support est faible et les conditions d'enduction ne peuvent pas être seulement déterminées du point de vue du retrait. Divers procédés pour prévenir le retrait ont été proposés, mais jusqu'à présent il nta encore été décrit aucun procédé procurant une réduction substantielle du retrait, un procédé réduisant la tendance à l'accroissement d'épaisseur des bords de la pellicule en réduisant la quantité de résine extrudée aux deux bords de la fente d'extrusion, étant appliqué par quelques utilisateurs. Bien que ce procédé présente quelqu' intérêt avec les résines apportant une faible contraction et c'est le cas avec le polyéthylène de faible densité, il n'apporte aucun résultat avec les résines déterminant une forte contraction telles que le polyéthylène ou le polypropylène de haute densité. L'objet de l'invention est d'obtenir une large réduction du retrait, par une nouvelle disposition de la fente d'extrusion dont la forme est adaptée pour réduire la contraction de la pellicule de résine fondue. Ce résultat est obtenu en utilisant une fente d'extrusion comportant des appendices s'étendant de chaque côté de la fente pour conduire la résine à une zone intermédiaire entre le corps principal de la fente et le support devant être enduit, ces extensions latérales pouvant faire partie intégrante de la fente ou lui être rapportées. A noter que ces extensions comportent elles-mêmes une fente intérieure qui constitue le prolongement de la fente principale en réduisant la turbulence de la résine. Les détails de l'invention apparaitront de la description en référence aux dessins annexés. La fig.1 est une vue schématique d'un appareillage d'extrusion conventionnel. La fig.2 est une vue schématique d'un appareillage d'extrusion conforme à l'invention. La fig.3 est une vue perspective d'une réalisation de l'invention. La fig.4 est une coupe longitudinale suivant la ligne IV-IV de la fig.3. La fig.5 est une coupe transversale selon la ligne V-V de la glf.3. La fig.6 est une vue frontale d'une autre réalisation de l'invention, omportant des éléments rapportés formant appendice. La fig.7 est une coupe partielle transversale selon la ligne Vil-Vil de la fig.6. La fig.8 est une coupe selon la ligne Vili-Vili de la fig070 La fig.9 est une coupe partielle agrandie, selon la ligne IX-IX de la fig.6. La fig.10 est une variante de la fige8 La fig.11 est une variante de la figO9 Sur ces figures, la fig.1, qui schématise le processus antérieur, montre un conduit d'alimentation 1 en résine fondue, relié à la fente d'extrusion 2 pour l'enduction sur le support 4, les bords de la pellicule de résine fondue 3 se contractant sous l'action de la tension superficielle pour déterminer une enduction sur une moindre largeur que celle de la fente d'extrusion. La fig.2 montre schématiquement un procédé d'extrusion conforme à l'invention, dans lequel le retrait de la résine fondue 3 est remarquablement réduit par l'adjonction aux deux côtés de la fente 2, d'extensions 5. Sur la fig.3, qui montre le détail de la fente d'extrusion conforme à la présente invention, les deux bords comportent, en direction du support 4, des appendices 5 dotés eux-m8mes de fentes Sa pour guider la résine. Bien que la pellicule de résine issue de ces extensions 5 se contracte également en raison de la tension superficielle, le retrait est extrêmement faible du fait de l'étroitesse du vide d'air 'entre l'extrémité inférieure des deux extensions et la surface du support. La résine alimentée par le conduit 14 et la gouttière 13, est guidée jusqu'aux deux bords de la fente principale pour alimenter les fentes Sa ménagées dans les extensions 5, les fentes Sa prolongeant sur les deux bords la fente principale. En général, la largeur des fentes Sa ménagées dans les deux extensions latérales est de tmm, alors que la largeur de la fente principale est de 0,4mm, ces dimensions pouvant naturellement varier selon les conditions d'extrusion. Ces mêmes proportions sont également respectées dans le cas où les deux extensions sont réalisées par des éléments rapportés comme il sera indiqué ultérieurement.L'effet de retrait ne pourrait être suffisamment prévenu par la seule extension des appendices, en raison de l'adhérence et de la solidification de beaucoup de types de résine fondue sur lesdits appendices, au contraire la contraction de la pellicule de résine fondue peut être réduite en équipant lesdites extensions de fentes Sa grâce auxquelles de la résine fraiche est constamment apportée à ces portions sans qu'intervienne la solidification, la longueur et la forme des extensions étant choisies en fonction de la résine utilisée et des conditions d'extrusiono Sur la fig.4, sur laquelle les organes portent les mêmes numéros de références que sur la fig03, le concept d'utilisation d'un intervalle d'air étroit entre l'extrémité inférieure des extensions 5 et le support, est précisé.Pour une fente d'extrusion normale, l'intervalle d'air, c'est-àdire la distance entre la surface 4a du support et la partie inférieure 11 de la fente principale, est référencée 31; pour la présente invention, cet intervalle d'air est représenté par la référence 32, et cet intervalle d'air est habituellement de 20% à 70% de l'intervalle d'air antérieur; la distance 33 caractérisant la hauteur des extensions est de 30% à 80% de l'intervalle d'air normal; dans la plupart des applications pratiques données au dispositif, cette distance 33 varie de 50 à 200mm, mais il est évident que cette valeur peut être modifiée L'intervalle 34 varie habituellement de 20 à 50mm, l'intervalle 35 variant de 2 à lOmm. La fig.5 montre la relation entre le corps principal de la fente d'extrusion et les extensions 5. Sur les figs.6 à 11, est présentée une réalisation de l'invention dans laquelle les extensions sont constituées par des éléments rapportés 15 solidarisés avec la fente d'extrusion principale. Comme on le voit sur la fig.6 les éléments rapportés 15 jouent le rôle des extensions 5, et présentent l'intérêt de permettre de modifier la structure des appareils d'extrusion conventionnels pour leur procurer les avantages de la présente inventions sans nécessité de les remplacer. Un mode de réalisation des éléments rapportés 15 est présenté en détail sur les figs.7 à 9 Cet élément rapporté est constitué d'un appendice 15a jouant le rôle de l'extensionS 6 qui est solidarisé avec la lèvre#de la fente principale par des attaches 16 fixées par des boulons 17. -L'appendice 15a est pourvu d'une fente 18 jouant le rôle de la fente Sa, et ayant approximativement la même largeur que la fente 12. Les portions des éléments rapportés 15 qui sont en contact avec la lèvre 6 de la fente principale, s;nt de préférence réalisées en un matériau tendre tel il- laiton, qui ne solv pas susceptible de détériorer 1 1 r - J . Lorsque les éléments rapportés 15 sont utilisés, la résine frincu- est guidée jusqu'à l'extrémité inférieure des fendus îà, t ansi la contraction en largeur de la résine fondue peut être évitées, et le retrait réduit. Une modification de l'élément rapporté 15 est présentée sur les figs.10 et 11. Dans cette réalisation, il est ménagé dans une partie de la fente 18 une rainure 19 en vue d'absorber les mouvements turbulents de la résine et éviter qu'après avoir quitté les éléments rapportés, la pellicule de résine fondue ne présente, sur ses portions marginales, une plus forte épaisseur. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le diamètre de la rainure est de 1 à 5 fois aussi grand que la largeur de la fente 18. Conformément à la présente invention, le retrait ne peut plus se produire du fait que les deux bords de la pellicule de résine sont retenus par les extensions ci-dessus décrites, tandis qu'il n'en résulte aucune influence néfaste sur l'adhérence au support du fait que la partie centrale de la pellicule de résine comporte un intervalle d'air suffisant. Se plus, la présente invention offre le même intérêt, indépendamment de la nature de la résine utilisée et des conditions d'utilisation. Il va de soi que la présente invention peut être appliquée à un moulage par extrusion, aussi bien qu'à une enduction par extrusion. Les exemples suivants illustrent l'invention, sans qu'elle leur soit limitée. EXEt-iLE 1 Un film de faible densité: 0,925g/cc, est enduit sur un papier de bonne qualité, à une température d'extrusion de 310 C s la vitesse de 50m /minute, avec un Intervalle d'air de 180mm et une épaisseur d'enduction de 40 microns.Il est utilisé une fente d'extrusion de 350mm de longueur, et une épaisseur de 0,8mm pour la partie principale, et 1 mm pour les deux pxtensions. Il est indiqué au tableau ci-après le retrait d'une part et l'adhérence d'autre part, entre la résine enduite et le support, dans le cas d'application du procédé conventionnel, et dans le cas d'application du procédé de l'invention, la hauteur des appendices latéraux étant de 60mm. Largeur d'enduction Retrait Adhérence prococonventionnel 234mm sl6mm 212g/25mm Procédé de l'invention. 297mm 53mm 221g/25mm On voit que conformément à l'invention le retrait est réduit d'au moins moitié. EXEMPLE 2 Du polyéthylène de haute densité 0,955g/cc est enduit par extrusion sur un papier de bonne qualité, à la température de 3400C, la vitesse d'enduction de 70m/minute avec un intervalle d'air de 200mm, et en une épaisseur d'enduction de 40microns. La longueur de fente est de 350mm, la largeur étant dans la partie principale de 0,8mm, et dans les appendices de 1,2mm. Les résultats sont consignés au tableau ci-après, pour une longueur d'appendice de lOOmm. Largeur d'enduction Retrait Adhérence procédé conventionnel. 175mm 175min 170g/25mm procédé de l'inv 282mm 68mm 158g/25mm On voit que le retrait est réduit de plus de 100mm, sans qu'il en résulte de différence substantielle dans l'adhé rence. L'invention a été décrite en détail en référence à des réalisations préférées, auxquelles des modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réduction du retrait résultant de la tension superficielle d'une pellicule de résine fondue extrudée au travers de la fente d'un appareil d'enduction par extrusion, caractérisé par l'adjonction aux deux bords de la fente d'enduction par extrusion, d'extensions dotées d'une fente reliée à la fente principale, et en ménageant un étroit intervalle d'air entre la surface inférieure de ladite fente et la surface du support à enduire. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel est extrudé un polyéthylène de haute densité, de 0,950 à O,970g/cc 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel est extrudé un polypropylène. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la distance entre la surface du support et l'extrémité inférieure des extensions, est comprise entre 20 et 70% de la distance entre la surface du support et la surface inférieure de la fente principale. 5. Appareillage pour la réduction du retrait résultant de la tension superficielle d'une pellicule de résine fondue extrudée au travers de la fente d'un appareil d'enduction par extrusion, caractérisé par l'adjonction aux deux bords de la fente d'enduction par extrusion, d'extensions dotées d'une fente reliée à la fente principale, et en ménageant un étroit intervalle d'air entre la surface inférieure de ladite fente et la surface du support à enduire. 6. Appareillage selon la revendication 5, dans lequel les extensions ont une longueur de 50 à 200mm. 7. Appareillage selon la revendication 5, dans lequel lesdites extensions sont réalisées par des éléments rapportés aux deux extrémités de la fente principale, chaque élément comportant une fente approximativement de la même largeur que celle de la fente principale, lesdites fentes latérales étant en communication avec la fente principale, et ayant pour objet de réduire le retrait en guidant les deux bords de la pellicule de résine moulée extrudée de la fente principale. 8. Appareillage selon la revendication 7, dans lequel la fente des extensions est équipée d'une rainure supplémentaire, d'un diamètre de deux à cinq fois la largeur de ladite fente.