Brevet FR2325499A1 — publié le 19770422

La présente invention est relative aux procédés et installations de fabrication de bâtonnets de matièretnermofusible adhésive, destinés à service de cartouches d'approvisionnement de pistolets ou d'autres appareils automatiques de distribution ou de projection de colles. La Demanderesse connaît un procédé de fabrication d'un bâtonnet qui consiste à refroidir une masse de matière fondue contenue dans un moule par échange de chaleur indirecte avec un agent réfrigérant jusqu'à ce qu'une crotte continue se soit formée, par solidification, sur toute la surface de la masse en emprisonnant la matière restante à ltétat fondu, et à éjecter du moule et refroidir ltébauche, constituée de la matière fondue emprisonnée par la croûte, dans un bain empli de l'agent réfrigérant qui vient d'échanger indirectement de la chaleur avec la masse alors qu'elle se trouvait dans le moule. Cet échange de chaleur direct entre l'ébauche et l'agent réfrigérant s'est révélé désastreux. Au contact de l'agent réfrigérant contenu dans la cuve, l'ébauche se déforme irrégulièrement de sorte que sa section droite ne correspond plus à celle du moule. Le bâtonnet déformé ne peut pas être introduit dans la chambre d'approvisionnement d'un distributeur de colle auquel il était destiné, cette chambre n'admettant que des bâtonnets réguliers d'un calibre donné. Le procédé suivant l'Invention remédie à cet inconvénient et permet de fabriquer à grande cadence des bâtonnets de forme régulière normalisée. Suivant l'invention, on effectue l'échange de chaleur direct avec un second agent réfrigérant dont la température, inférieure à celle de la croûte de l'ébauche, n'en diffère que de moins de 350C et, de préférence que de moins de 250C. On a constaté, d'une manière surprenante, que l'ébauche se solidifie à coeur dans ces conditions sans déformation de sa croûte. On peut d'ailleurs utiliser le premier agent réfrigérant, avec lequel la matière fondue échange de la chaleur indirectement, pour refroidir le second agent réfrigérant avec lequel l'ébauche échange directement de la chaleur. Il suffit de refroidir le second agent par le premier par échange thermique indirect entre eux. On peut ainsi laisser stagner le second agent tandis que l'on fait circuler le premier en circuit fermé, ce circuit traversant le bain constitué par le premier agent stagnant et agité. L'invention vise ainsi égalem#ent une installation de fabrication d'un batonnet comprenant un moule, un circuit d'un premier fluide réfrigérant en relation d'échange thermique indirect avec le moule, et une cuve contenant un second agent réfrigérant dont la température est supérieure à celle du premier, repérée à la sortie du moule. Avantageusement la température du second agent est supérieure à celle du premier d'au moins 50C ou meme d'au moins 100 C. Suivant un mode de réalisation particulier, le circuit du premier agent traverse la cuve et échange indirectement de la chaleur avec le second agent réfrigérant qu'elle contient. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple Les figures 1 à 3 représentent 3 schémas d'une installation suivant l'invention. A la figure 1, un moule 1 est placé au-dessus d'une cuve 2 emplie d'un agent réfrigérant 3 stagnant. Le moule 1 est à double enveloppe et est refroidi par un circuit comprenant un conduit 4 mettant en communication un dispositif 5 de refroidisssement d'un agent réfrigérant et le moule 1. Le circuit se ferme par un conduit 6 qui retourne l'agent qui refroidit le moule 1 ou premier agent réfrigérant au dispositif 5. L'agent réfrigérant 3 ou second agent réfrigérant est refroidi par des tubes 7 qui traversent la cuve et s'étendent au voisinage du fond de celle-ci. Ces tubes font partie d'un circuit comprenant un conduit 8 menant d'un dispositif 9 de refroidissement d'un agent réfrigérant au tube 7. Un conduit 10 relie l'extrèmité de sortie des tubes 7 au dispositif 9. Un conduit il d'air agite le bain. A la figure 2, un seul et même dispositif 59 refroidit à la fois le premier agent réfrigérant qui circule dans les conduits 4 et 6 et celui qui circule dans le conduit 8, le tube 7 et le conduit d0-. A la figure 3,le conduit 6 débouche à l'une des extrèmités du tube 7 de sorte que le circuit comporte un dispositif de refroidissement 59, un conduit 4 d'amenée du premier fluide réfrigérant au moule 1, un conduit 6 de sortie du premier fluide réfrigérant de ce moule 1, le tube 7 et un conduit 10 de retour du premier agent réfrigérant au dispositif 59. On décrit ci-dessous avec plus de détails le procédé sur l'invention-. Le premier stade du procédé sur l'invention consiste à refroidir de la matière fondue contenue dans un moule par échange de chaleur indirect avec un premier agent réfrigérant jusqu'à ce que'une croate continue se forme par solidification de la matière superficielle. Le moule a la forme du bâtonnet à obtenir. il est généralement revêtu intérieurement d'un revêtement auquel la matière versée fondue ou solidifiée n'adhére pas. il est commode de le revêtir d'une pellicule de polytétrafluoroéthylène. La matière versée est une matière thermofusible, souvent une matière thermoplastique.Parmi les matières qui conviennent figurent notamment des matières adhésives telles que les résines vinyliques, notamment des copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, des polyamides, des dérivés de colophane modifiée, éventuellement hydrogénée, notamment des esters de colophane modifiée, des cires, des dérivés de coumarone, de coumarone-indène, des paraffines chlorées, des résines polyterpéniques, des polymères d'hydrocarbure alicyclique très saturés connus sous le nom de résine Armon (fournie par la Société Arakawa Forest Chemical Industries Ltd), des esters de diacides aromatiques et d'alcools dérivés du bois, notamment des phtalates de l'alcool hydroabiétylique ou autres polychromanes et des mélanges de ces produits. On verse la matière à une température supérieure à sa zone de transition à l'état vitreux. En général, on verse la matière à des températures comprises entre 120 et 2000C et, plus particulièrement, entre 130 et 180 et notamment entre 140 et 1700C. On refroidit la matière fondue par échange de chaleur indirecte à l'aide d'un premier agent réfrigérant que l'on envoie dans l'espace compris entre les deux enveloppes du moule. On utilise à cet effet un agent réfrigérant classique, notamment de l'eau additionnée d'une substance étrangère, telle qu'un sel soluble, un acide, une base ou un alcool. Il est commode d'utiliser à cet effet le glycol. La température de l'agent réfrigérant est en général comprise entre -20 et 00C et mieux entre -10 et -5 0C. La gamme de températures préférée du premier agent réfrigérant va de -6 à -80C. On maintient la matière versée dans le moule jusqu'à ce qu'il se forme une croûte continue par solidification sur toute la surface en contact avec le moule et, de préférence, sur la surface libre de la matière versée. La température de la croûte est alors comprise en général entre 1Q et 500C et le plus souvent entre 15 et 40oc, Cette température varie notamment suivant la nature de la matière thermofusible utilisée. Pour des résines à base de copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène la température est en général comprise entre 30 et 400C, notamment quand ces résines sont additionnées d'une certaine proportion de cire. Pour des résines de polyamide, éven tellement additionnées de copolymères d'acétate de vinyle et d'éthylène, la température est en général comprise entre 15 et 300C erviron. Le second stade du p-océdé consiste à éjecter ou à sortir du moule l'ébauche constituée de la matière fondue emprisonnée dans la croûte dont la température est telle qu'indiquée ci-dessus. On peut effectuer cette éjection en renversant le moule ou, de préférence, à l'aide d'un piston éjecteur. Le troisième stade du procédé suivant l'invention consiste à refroidir cette ébauche. On la refroidit en lui faisant échanger directement de la chaleur avec un second agent réfrigérant dont la température est inférieure à celle de la croûte de l'ébauche mais n'en diffère que de moins de-35 C et mieux de - de 250C. Le plus expédient est de jeter l'ébauche dans un bain du second agent réfrigérant. Ce second agent réfrigérant peut être d'une nature identique au premier ou d'une nature différente. Mais sa température est supérieure à celle du premier d'au moins 50C et avantageusement d'au moins 15 C. Dans un mode de réalisation avantageux du procédé suivant l'invention, ce second agent réfrigérant est stagnant et serait naturellement à une température bien plus élevée que le premier s'il n'était refroidi par celuici à une température intermédiaire supérieure à celle du premier agent. Le second agent 3 stagne dans la cuve 2 et est refroidi par échange de chaleur indirecte avec le premier agent qui circule dans le tube 7. L'a?nt3 est agité par l'air qui sort des onfioes du tube 11. Les exemples suivants illustrent l'invention. Exemple 1 : on remplit le moule représenté au dessin dont le diamètre est de 25 mm et dont la longueur est de 8 cm en y versant un liquide fondu comprenant 30% en poids de résine de copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle connu sous la marque Elvax 150 dont la viscosité à 300C (0,25% en poids dans le toluène) est de 0,78, 40% d'ester de colophane et 30% de cire. La température de ce mélange fondu lorsqu'il est versé dans le moule est de 1520C. Dans la double enveloppe du moule, on fait circuler de l'eau additionnée de glycol dont la tempnrature à l'entrée- est de -90C et à la sortie de -70C.On maintient la matière dans le moule pen dant 70 secondes. Qn éjecte ensuite l'ébauche formée dont la croûte a une température de 340C. On jette l'ébauche dans un bac d'eau dont la température est de 120C. -On laisse l'ébauche séjour ner dans le bain d'eau à 120C pendant 20 minutes. On retire un bâtonnet du bain de forme régulière correspondant à celle du moule. Exemple 2 : on reprend l'exemple 1, si ce n'est que la matière versée comporte 80% en poids de polyamide fournie sous le nom de Versamide et 20 % en poids d'acétate de colophane modifiée. Cette composition est versée dans le moule à 1500C. La température de la croûte à l'eåection est de 160C, La température du premier réfrigérant à la sortie du moule est de -70C. La température de l'eau constituant le second agent réfri gérant est de OOC. L'ébauche séjourne dans le bain d'eau stagnante à 00C pendant 14 minutes. Le bâtonnet obtenu a une forme régulière. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un bâtonnet de matière thermofusible, dans lequel on refroidit une masse de matière fondue contenue dans un moule par échange de chaleur indirecte avec un premier agent réfrigérant jusqu'à ce qu'une croûte continue se forme par solidification de la matière superficielle, puis on éjecte du moule et refroidit l'ébauche, constituée de la matière fondue emprisonnée dans la croûte, par échange de chaleur directe, caractérisé en ce qu'on effectue l'échange de chaleur direct avec un second agent réfrigérant dont la température, inférieure à celle de la croûte de l'ébauche, n'en diffère que de moins de 350C. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la température du second agent réfrngérant ne diffère de celle de la croûte de l'ébauche que de moins de 250C. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on porte le second agent à la température requise par échange thermique indirect entre les deux agents. 4. Installation de fabrication d'un bâtonnet comprenant un moule, un circu#it d'un premier fluide réfrigérant en relation d'échange thermique indirect avec le moule et une cuve de réception contenant de l'agent réfrigérant, caractérisé en ce que la cuve contient un second agent réfrigérant stagnant et le circuit traverse la cuve de manière que le premier agent échange de la chaleur avec le second. 5. Installation de fabrication d'un bâtonnet comprenant un moule, un circuit d'un premier fluide réfrigérant en relation d'échange thermique indirect avec le moule et une cuve de réception contenant de l'agent réfrigérant, caractérisé en ce que la cuve contient un second agent réfrigérant dont la température est supérieure d'au moins 50C > celle du premier agent, repérée la sortie du moule. 6. Installation suivant la revendication 5 caractérisée en ce que la température du second agent est supérieure a- celle du premier d'au moins lO0C. 7. Installation suivant la revendication Sou 6, caractérisoeen ce qu'elle comprend-un dispositif d'agitation ctu second agent réfrigérant dans la cuve.