Brevet FR2271918A1 — publié le 19751219

La présente invention a pour objet un procédé d'extrusion de matières thermoplastiques expansées. Elle vise aussi les produits extrudés ainsi obtenus. Il est connu, pour améliorer ltecoulement d'une matière thermoplastique fondue dans un conduit, en particulier dans une filière d'extrudeuse, de créer et d'entretenir un film de fluide sous pression entre ce conduit et la matière le parcourant. On diminue ainsi les frottements. Grâce à la réduction des frottements proeuréepar ce film de fluide, on peut réduire notablement la pression dans la matière extrudée et, aussi, le gonflement de l'extrudat à la sortie de la filière. Selon l'invention, on refroidit le fluide avant de l'injecter sur une partie cylindrique de la filière dont la dimension correspond sensiblement à celle recherchée pour l'extrudat. Il est ainsi possible grâce au refroidissement apporté par le fluide, d'utiliser ce dernier non seulement pour lubrifier de manière usuelle l'ecoulementde la matière plastique, mais aussi pour conférer à cette# matière un traitement thermique, notamment un refroidissement superficiel brusque assurant la conformation de l'extrudat. Le fluide utilisé peut être de l'air ou un autre gaz, inerte ou oxydant selon lestas. Ce peut etre également de l'eau, sous forme de liquide ou de vapeur ou de glace, ou une de ces matières mélangées à un gaz froid, ces mélanges constituent alors un brouillard ou, si l'on procède à une détente rapide selon un procédé connu en soi, un gaz porteur de cristaux de glace. On peut utiliser ainsi la chaleur de fusion ou de vaporisation, ou les deux. On peut, par exemple-, injecter de l'eau dans l'enceinte 20; celle-ci se vaporise immédiatement au contact de la matière plastique fondue. Elle constitue ainsi un coussin de vapeur d'eau mais, de plus, elle refroidit fortement la surface de l'extrudat; on sait en effet que les chaleurs de transformation d'état de l'eau sont très importantes. Le dernier mode de réalisation est surtout avantageux dans l'extrusion des tubes et profilés en matière plastique. Dans ce cas, le coussin fluide permet d'obtenir un extrudat dont les dimensions sont identiques à celles de la partie droite du canal d'écoulement. De la sorte, les essais qui sont habituellement nécessaires pour déterminer la section de filière conduisant à une section d'extrudat déterminé, deviennent superflus, de meme que l'installation d'un conformateur à vide. Lorsqu'il s'agit de matières plastiques incorporant un agent gonflant, il est ainsi possible, grâce à la "trempe" superficielle de llextrudat, d'obtenir une peau lisse et non expansée, et une forte expansion à coeur. La densité des profilés obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention décroît progressivement, dans le cas de polyéthylène expansé, de 0,92 pour la peau à environ 0,50 à coeur, avec une moyenne inférieure à 0,6. Le règlage de la répartition des densités se fait en jouant sur la température de plastification du mélange matière plastique-porophore et celle du fluide injecté. L'invention sera d'aileurs mieux comprise à l'aide de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé illustrant schématiquement une tête d'estrusion dans-laquelle l'injection du fluide s'opère sur une partie droite ou land de cette filière. La tête d'extrusion représentée comprend un conduit d'amenée 1 de la matière plastique 2, poussée par un dispositif de compression non représenté, par exemple la vis d'une extrudeuse. Ce conduit est ménagé dans un pièce 5 d'allure gene- rale conique comportant notamment, extérieurement, au niveâb de la partie 4, une portée conique 6 dont la section va diminuant vers le débouché 7 de.ladite partie 4. Une bague 10 comportant un alésage conique 12 entoure la portée conique 6. La matière plastique entre en 2 sous une pression habituelle, par de 10 à 100 bars, et sort sous la forme d'un extrudat 26. Une enceinte qui forme chambre de répartition est également reliée à l1es- pace annulaire existant entre l'alésage 12 de la bague 10 et la portée conique 6, ces deux surfaces limitant un ajutage 24 au droit du débouché 7. Le fluide sous pression injecte par 22 dans l'enceinte 20 s'échappe par cet ajutage 24, forme un coussin fluide entre la paroi de la filière et la matière plastique. Le refroidissement de la paroi extérieure de l'extrudat peut être amélioré par une chambre de refroidissement 29, alimentée par un fluide de refroidissement en 27, ce dernier étant évacué en 28. L'utilisation de ce dispositif combinée à l'injection d'un fluide froid sur la partie droite ou "land" de la filière, permet un refroidissement énergique de la surface de la matière plastique pendant son passage dans le "land", ce qui s'accompagne des avantages indiqués plus haut. Il est naturellement possible d'adjoindre au dispositif qui vient d'être décrit les dispositions décrites dans la demande de brevet déposée simultanément par la Demanderesse sous le titre "Procédé pour améliorer l'extrusion de ma tières thermoplastiques et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé". Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. Elle est susceptible de nombreuses modifications et autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, dans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'extrusion d'une matière thermoplastique expansée dans un enduit par exemple une filière d'extrusion, du genre suivant lequel on injecte un fluide sous pression entre cette matière et ledit conduit, caractérisé en ce qu'on injecte un fluide froid dans une région du conduit d'une section correspondant sensiblement à celle recherchée pour l'extrudat. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide est un gaz ou un mélange de gaz, par exemple de l'air. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluide est de l'eau, sous forme de liquide ou de vapeur, ou un gaz portant en suspension des gouttelettes d'eau ou des cristaux de glace. 4.- Produits extrudés selon le procédé des revendications 1 à 3.