Brevet FR2232619A1 — publié le 19750103

L'invention a pour objet un procédé de transformation de matière thermoplastique en fibres par soufflage d'un gaz chaud, tel que de l'air chaud. Elle concerne également un appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé. Jusqu'ici, les procédés de ce genre pour l'obtention de fibres à partir d'une matière thermoplastique utilisaient deux jets de gaz chaud se croisant, généralement à des vitesses considérables, sur un ou plusieurs filets de la matière thermoplastique. I1 se forme ainsi un régime tourbillonnaire pulvérisant le filet. Par suite des énergies relativement grandes mises en oeuvre et du régime du type tourbillonnaire qui se forme, on obtient des fibres relativement courtes. Par ailleurs, on obtient des quantités assez considar'ables, de l'ordre de 10 à 40 i, de matière non fibreuse sous forme de poussières, de paillettes, etc. te but de l'invention est d'éviter ces inconvénients, par l'obtention de fibres pratiquement dépourvues de substances non fibreuses, tout en utilisant une quantité de gaz chaud très infé meure à celle employée dans les procédés connus. On atteint ce but selon l'invention par un procédé qui consiste à faire arriver une mince lame de matière thermoplastique à l'état liquide sur une mince lame de gaz, circulant à grande vitesse, et portée à une température au moins égale à la température de ramollissement de la matière plastique. La vitesse de circulation de la lame d'air est de 30 à 250 m/s, et de préférence de l'ordre de 100 m/s,si bien que la matière thermoplastique ne peut pénétrer dans la lame d t air et se trouve fibréepar celle-ci. En s'éloignant du point d'écoulement, l'air prend à un moment une vitesse suffisamment faible pour que les fibres tombent par simple gravit par exemple à quelques dizaines de cm du lieu de leur formation et peuvent être recueillies simplement, dans un tamis par exemple. Pour la réalisation du procédé, il est avantageux que la matière thermoplastique ait une température correspondant à une viscosité de 100 à 500 centistokes au moment de la rencontre de la matière thermoplastique et du gaz ; la température opératoire varie donc avec la température mesurable de ramollissement de ladite fibre. Comme déjà indiqué, le gaz doit être à une température au moins égale à cette température de ramollissement et de préférence un peu au-dessus. L'épaisseur de la lame de gaz chauds peut être faible, inférieure à 2/10 de millimètre, la face supérieure de la lame participant seule de manière efficace à la transformation en fibres du film de matériau thermoplastique. D'autres avantages et particularités res-or-tiront de la description qui sera donnée ci-après uniquement à titre d'exemple d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. On se reportera au dessin annexé, dont la figure unique représente la vue en coupe transversale d'un dispositif pour l'applicationdu procédé selon l'invention. L'appareil représente à la figure unique est essentiellement constitué par un bloc métallique @ formant dièdre, muni d'une bote de soufflage 2 de gaz chauds délimitant, avec l'une des faces 3 du dièdre, une fente 4 dont l'orifice déjection 5 se trou- ve très légèrement en retrait de l'arête 6 du dièdre, l'autre face 7 du dièdre étant munie d'un capot 8 délimitant avec cette dernière face également une fente 9 débouchant en tO très près de l'arête du dièdre I1 est important que les surfaces, et surtout la face du dièdre 3 associée à la bote de soufflage, soient aussi parfaitement planes et, polies que possible pour éviter les mouvements de tourbillon de l'air dans une zone de fibrage 11. L'angle du dièdre est avantageusement inférieur a' 35 degrés et de préférence inférieur ou égal à 30 degrés, un angle plus grand pouvant amener quelques turbulences. Bien entendu, l'appareil comporte des moyens, connus en soi, de réchauffement et d'amenée des gaz à la température voulue et de réchauffement de la matière thermoplastique à la viscosité désirée. Dans les exemples qui suivent, on a utilisé un dièdre possédant un angle de 30 degrés et des orifices 5 et 10 rectilignes. EXEMPLE t.- Pour le fibrage d'un brai, préparé en vue de traite ments ultérieurs devant conduire à la production de fibres de carbone, les conditions ae fonctionnement de l'installation étaient les suivantes * température du produit 45 C,telWpérature des gaz de soufflage 285 C, pression de soufflage 0,250 bar. les fibres obtenues avaient un diametre compris entre 4 et 8 et une lon gueur, fonction de leur diamètre, variant ae 10 à 50 mm EXEMPLE 2.- En partant oe polypropylène fondu on a réalisé des fibres très fines de 2 à 6 . Les températures du produit et du gaz étaient-respectivement de 280 C et 330 C. la' pression de soufflage était maintenue cons tante à 0,200 bar. EXEMPLE 3.- En p2rtant d'un brai brut fluide à 145 C avec des gaz à 220 C sous pression de 0,250 bar, on a obtenu des fibres'de diamètre compris entre 4 et 8 ,de longueur en fonction du diamètre variant de 10 à 50 mm EXEMPLE 4.- En partant d'une résine de pétrole fluide à 135 C avec des gaz à 2000C sous pression de 0,200 bar, on a obtenu des fibres de diamètre de 2 à 6 . REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation de matière thermoplastique en fibres par soufflage d'un gaz chaud caractérisé en ce qu'on fait arriver une mince lame de matière thermoplastique à l'état liquide sur une mince lame de gai, circulant à grande vitesse, et portée à une température au moins égale à la température de ramollissement de la matière plastique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en en ce que les directions d'écoulement de la mince lame de matière thermoplastique et de la mince lame de gaz chaude sont convergentes et font un angle inférieur à 35 degrés. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle est au plus égal à 30 degrés. 4, Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vitesse d'écoulement des gaz chauds est comprise entre 30 mis et 250 m/s. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vitesse d'écoulement des gaz chauds est d'environ 100 m/s. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est portée à une température à laquelle sa viscosité est comprise entre 100 à 500 centistokes. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce qutil comporte un bloc métallique formant dièdre, d'une boîte de souf- flage de gaz chauds délimitant avec l'une des faces du diedre une fente dont l'orifice d'éjection se trouve très légèrement en retrait de l'ar8te du dièdre, et un capot délimitant avec l'autre face du dièdre une fente d'amenée de matière plastique fluide chauffée débouchant à proximité de l'arete du dièdre. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les orifices desdites fentes sont rectilignes. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'angle formé par les deux faces du dièdre est inférieur â 35 degrés, et de préférence inférieur ou égal à 30 degrés.