Brevet FR2308483A1 — publié le 19761119

ta présente invention se rapporte à un procédé pour revêtir un tube d'acier d'une matière synthétique thermoplastique, notamment de polyéthylène, dans lequel le revêtement de matière plastique est lié au tube par une couche adhésive composée d'un copolymérisat d'éthylène. On connaît déjà de nombreux procédés pour munir des tubes d'acier, notamment des tubes destinés à être enterrés, d'un revêtement de matière thermoplastique notamment de polyéthylène, pour protéger ces tubes contre la corrosion. Dans la plupart des cas la liaison entre le revêtement thermoplastique et le tube d'acier est obtenue par collage. Il est déjà connu de revêtir un tube d'acier en formant un tube de matière Dlastique sans soudure, par extrusion coaxiale à l'aide d'une filière annulaire à travers laquelle on fait passer le tube d'acier, après avoir préalablement enduit la surface de ce dernier d'une matière adhésive. Il est connu d'utiliser comme adhésifs avec une efficacité particulièrement grande pour cette application des copolymérisats d'éthylène, par exemple des copolymérisats d'éthylène et d'acide acrylique ou des terpolymérisats d'éthylène, d'acide acrylique et d'esters acryliques. Il est connu du fait du brevet de la République Fédérale d'Âllemagne 1.957.078 de déposer le copolymérisat d'éthylène sur la surface du tube sous la forme d'une feuille tubulaire extrudée en même temps que le revêtement thermoplastique tubulaire en utilisant une tête d'extrusion appropriée. Le brevet de la République Fédérale d'Âllemagne 1.771.764 décrit un procédé dans lequel la matière adhésive est extrudée sous la forme d'une bande immédiatement avent d'être appliquée sur la surface du tube, puis enroulée en hélice autour du tube d'acier en même temps qu'une bande de matière thermoplastique extrudée. On a constaté que, dans de nombreux cas d'application, ces procédés connus présentent un inconvénient consistant en ce que, pour obtenir une adhérence satisfaisante entre la surface du tube d'acier et la matière adhésive polymère, il est nécessaire de faire intervenir des températures supérieures à 1500C, nécessitant un chauffage qui ralentit la fabrication et limite la productivité. L'invention vise à réaliser un procédé pour revêtir un tube d'acier d'une matière thermoplastique, qui utilise un copolymérisat d'éthylène comme matière adhésive et qui permette d'augmenter consi Mdérablement la productivité d'une installation de revêtement, c1est-à-dire qui permette d'augmenter considérablement la quantité de tubes d'acier revêtus par unité de temps. Suivant l'invention, ce problème est résolu par un procédé caractérisé en ce qu'on forme sur la surface du tube une première couche partielle de matière adhésive composée d'un copolymérisat d'éthylène en déposant ce copolymérisat sous une épaisseur de 0,05 mm au maxim'.I#, à une température supérieure d'au moins 10000 au point de solidification du copolymérisat,puis on provoque la solidification de cette matière adhésive par refroidissement du tube et on fixe le revêtement thermoplastique à cette première couche partielle de matière adhésive à l'aide d'une deuxième couche de copolymérisat d'éthylène de plus forte épaisseur, par exemple de 0,2 mm, qui est déposée sur la couche partielle de base à une température plus basse, seulement supérieure de 20 à 5000 à son point de solidification. Grive à cette caractéristique du procédé suivant l'invention, après avoir déposé la première couche de matière adhésive très mince, on peut refroidir le tube d'acier très rapidement, grâce à la faiblesse de l'isolation thermique représentée par cette couche mince, et le dépôt de la deu xième couche de copolymérisat, qui est plus épaisse, peut se produire alors que le tube d'acier se trouve à une température plus faible. le refroidissement à la température ambiante du tube d'acier après exécution de l'enrobage s'effectue donc en un temps nettement inférieur au temps nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé d'enrobage déjà connu.Un autre inconvénient du procédé suivant l'invention résulte du fait que les tubes d'acier peuvent être stockés après la pose de la première couche partielle de matière adhésive et enrobes rapidement à un stade ultérieur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour former la première couche partielle de matière adhésive, on dépose le copo lymérisat d'éthylène sur la surface du tube chauffé, soit sous la forme d'une poudre, par saupoudrage ou équivalent, soit sous la forme fondue, par projection à la flamme, soit encore sous la forme d'une feuille mince, par enroulement de cette feuille. Il est particulièrement avantageux de former la première couche partielle de matière adhésive par dépôt électrostatique d'un copolymérisat d'éthylène pulvérulent, immédiatement suivi d'un chauffage de la surface du tube par induction. Etant donné qu'en rè- gle générale, les tubes d'acier sont nettoyés par sablage avant le dépôt de la couche de poudre, ce nettoyage qui laisse la surface rugueuse, et suivant une autre caractéristique de l'invention, on fait pénétrer la première couche de base dans les anfractuosités de la surface rugueuse du tube avant le refroidissement de ce dernier, par une action mécanique donnant un effet de cisaillement, par exemple par travail à la spatule, compression ou équivalent. Suivant un mode qui est particulièrement avantageux, notamment pour l'accroissement de la productivité, la deuxième couche de copolymérisat est déposée d'une façon connue en même temps que le revêtement de matière thermoplastique, c'est-à-dire que, pour cela, on peut extruder simultanément le copolymérisat et la matière thermoplastique sous la forme d'un tube double ou sous la forme d'une feuille double qu'on enroule sur le tube d'acier. Pour mieux faire comprendre l'invention, on donnera ci-sprès la description d'un exemple de mise en oeuvre du procédé. On sable des tubes d'acier d'un diamètre intérieur nominal de 100 mm en même temps qu'on leur impose un mouvement hélicoïdal et qu'on les porte à 2000, soit par action directe de la flamme, soit par induction. On extrude tout d'abord une couche de base de copolymérisat d'éthylène sous la forme d'une feuille d'une épaisseur de 0,5 mm au maximum, à la température indiquée ci-dessus, après le sablage, en une seule passe, au moyen d'une filière à fente large de 2100 mm de largeur et do 0,1 s de hauteur et on enroule cette feuille sur le tube préchauffé à 20000, en lui imposant un fort étirage.La température du tube est de 20000 c'est-à-dire supérieure d'environ 10000 au point de solidification du copolymérisat de sorte qu'on obtient une liaison suffisanent forte entre la feuille de matière adhésive et le tube préchauffé. Au88itôt après la pose de la feuille de matière adhésive, on comprime la couche ainsi obtenue su moyen d'un rouleau presseur à conitride hydraulique refroidi par l'air dont la vitesse circonférentielle est inférieure à celle du tube et on refroidit à l'eau le semi-produit ainsi obtenu. La feuille de matière adhésive solidifiée sur le tube d'acier possède une résistance mécanique suffisante pour pouvoir subir sans dommage un stockage intermédiaire qui précède éventuellement un traitement de production en continu. Pour ce traitement, on réchauffe en continu les tubes revêtue de la couche de base de copolymérisat d'éthylène à une température non supérieure à environ 14000 et on étire un tube composite, composé de polyéthylène et d'un copolymérisat d'éthylène constituant l'adhésif de même nature que celui de la couche de base ettsqui, étant donné qu'il se trouve à l'intérieur, entre en contact avec la couche de base portée par le tube et se soude à cette dernière par fusion. la couche d'adhésif de copolymérisat d'éthylène qui fait partie du tube composite possède de préférence une épaisseur supérieure à celle de la couche de base et, par exemple, une épaisseur de 0,2 ms. Ce tube composite sort d'une filière annulaire en plusieurs parties, par laquelle l'adhésif et le polyéthylène sortent séparément ou simultanément, la couche adhésive intérieure se liant à la couche extérieure de polyéthylène sous pression. l'épaisseur de la couche de polyèthylène est d'environ 2,5 à 3,0 xm et celle de la couche adhésive intérieure d'environ 0,3 mm. Ces épaisseurs se réduisent à environ 2/3 de leur valeur initiale sous l'effet de l'étirage imposé au moment de l'application sur le tube. Dans ce mode de travail en plusieurs phases, qui comporte tout d'abord le dépôt d'une couche mince du copolymérisat adhésif et l'application consécutive de la deuxième couche d'adhésif, l'utilisation d'une température élevée, d'environ 200 C, pour la première phase et d'une température inférieure à 1500C pour la phase suivante, présente un intérêt décisif. En effet, le réchauffage par intervalles accroît la productivité dans le procédé continu. R E V E N D I C A T I O N S 1.Procédé pour revêtir un tuje d'acier d'une matière synthétique thermoplastique, notamment de polyéthylène, 4ans lequel le revêtement de matière plastique est lié nu tube par une ouche adhésive composée d'un copolyJmérisat d'éthylène, ce procéda 0tant caractérisé en ce qu'on produit sur la surface du tube une première couche partielle de matière adhésive composee d'un copolymérisat d'éthylène en déposant ce copolymérisat sous une épaisseur de 0,05 mm au maximum, alors que la température du tube est supérieure d'environ 10000 au point de solidification du copolymérisat, on provoque la solidification de ce copolymérisat en refroidissant le tube et on fixe le revêtement de matière thermoplastique à la première couche partielle de matière adhésive à l'aide d'une deuxième couche de copolymérisat d'éthylène de même composition, qui possède de préférence une plus forte épaisseur que la première couche, par exemple une épaisseur de 0,2 mm, alors que la température du tube muni de la première couche partielle de matière adhésive est supérieure d'environ 20 à 50 OC, au point de solidification de matière adhésive. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour former la première couche partielle de matière adhésive, on dépose le copolymérisat d'éthylène sur la surface du tube chauffé, soit sous la forme d'une poudre, par saupoudrage ou qivslent, soit sous la forme fondue, par projection à la flamme, soit encore sous la forme d'une feuille mince, par enroulement de cette feuille. 3. Procédé suivant la revendication 1, carnctérisé en ce qu'on forme la première couche partielle de matière adhésive nar dépôt électrostatique d'un copolymérisat d'éthylène pulvérulent et en chauffant la surface du tube tar induction aussitôt après le dépôt de la poudre. 4.Procédé suivant l'unedes revendications 1 à 3 caractérisé en ce que avant le refroidissement du tube, on fait pénétrer la première couche partielle de matière adhésive dans les enfractuosîtés de la surface par une action mécanique donnant un effet de cisaillement, par exemple par travail à la spatule, compression ou équivalent. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant le dépôt du revêtement de matière thermoplastique, la deuxième couche de copolymérisat d'éthylène est déposée simultanément avec ce revêtement sur la première couche partielle de matière adhésive, d'une façon connue en soi.