Brevet FR2339479A1 — publié le 19770826

La présente invention concerne un procédé utilisable-pour la fabrication de feuilles de calandrage de qualité régulière. Dans la fabrication de feuilles de calandrage constituées par des superpolymères, tels que le chlorure de polyvinyle, l'alimentation continue de la calandre en matière préplastifiée s'est largement répandue. Pour la préplastification, on utilise en général les dispositifs suivants: 1 - Une machine a pétrir en continu et un laminoir monté en aval avec dispositif de sectionnement par bandes et filtreuse. 2 - Une machine pétrir en continu et un laminoir monté en aval avec dispositif de sectionnement par bandes, ou bien 3 - Seulement une machine à pétrir en continu. 4 - Un mélangeur intérieur a fonctionnement discontinu et un la minoir monté en aval avec un dispositif de sectionnement par bandes et une filtreuse, ou bien enfin 5 - Un mélangeur intérieur avec laminoir monté en aval avec dis positif de découpage par bandes. Dans le cas de toutes les possibilités énumérées ci-avant, on amène a la calandre la matière fournie par la dernière des machines précitées sous forme d'une bande (2,5) d'un boudin (1,4) ou sous forme d'un granulat irrégulier (3) au moyen d'une bande transporteuse se déplaçant selon un mouvement de va-et-vient et réglée sur la largeur du laminoir. Bien que ce mode d'alimentation de la calandre a amené, par rapport a l'alimentation en éléments roulés de la peau formée sur le laminoir, appelé lopins, une égalisation sensible des feuilles calandrées en ce qui concerne la constance de leur- épaisseur, la réduction des lignées d'écoulement, etc., les résultats obtenus ne sont pas encore tout a fait satisfaisants. Une autre proposition afin d'obtenir des feuilles de qualité uniforme a déjà consisté dans le réglage de l'arrivée de la ma tière a la première commissure d'une calandre a plusieurs cylindres (brevets allemands a l'inspection publique avant examen Nos. 21 41.741, 22 43.751, 15 04 722 et modèle d'utilité allemand No. 74 17.901). Grace a cette façon de conduire le procédé, on obtient de façon certaine que la première commissure d'une calandre a plusieurs cylindres ne peut être alimentée qu'en une quantité de matière correspondant au débit de la calandre. Ce mode de mesure et de réglage n'est cependant que quantitatifet ne fournit aucune information sur la qualité de la matière amenée a la calandre. Malgré une amélioration obtenue en ce qui concerne la qualité régulière des feuilles, on a constaté que, même lorsqu'on règle la quantité de matière amenée a la calandre, les feuilles obtenues ne présentent pas encore la qualité réguliere désirée. Le but de l'invention est d'indiquer un procédé permettant de fabriquer des feuilles calandres de qualité plus régulière que cela n'était possible jusqu'a présent. L'invention repose sur cette constatation que la grandeur déterminante pour l'uniformité ou la régularité d'une feuille est la valeur et l'homogénéité de la viscosité de la matière préplastifiée amenée ala calandre. Le but de l'invention est d1indiquer un procédé utilisable pour la fabrication de feuilles de calandrage de qualité régu lière, caractérisé en ce que la viscosité de la matière travaillée est déterminée directement avant l'introduction dans la calandre ou même une fois dans la calandre, et est réglée en fonction de la viscosité de la préplastification de la matière à travailler. De préférence, le réglage de la préplastification est produit par la modification des forces de cisaillement agissant sur la matière. Suivant le procédé,objet de l'invention, on mesure la viscosité. Il ne suffit pas de déterminer seulement la température de la matière, étant donné que la viscosité dépend non seulement de la température, mais également de certains autres des paramètres suivants: poids moléculaire du polymère, procédé de fabrication du polymère, type et quantité des plastifiants lubrifiants stabilisateurs, moyens d'usinage et matières de remplissage. I1 résulte de cela que mme des matières différentes peuvent présenter la même viscosité a des températures différentes. I1 est donc necessaire de déterminer la viscosité de la matière, sans qu'il s'agisse en pratique de mesurer une valeur absolue. Il suffit au contraire de déterminer une valeur relative reproductible. La viscosité du superpolymère peut être déterminée en utilisant la calandre elle-même comme rhéomètre. En passant à travers l'interstice, la matière exerce une pression sur les cylindres pouvant être par exemple mesurée sur les montants des paliers du cylindre. Pour cette mesure conviennent particulièrement des bot- tes de pression, et notamment celles qui fournissent un signal électrique pratiquement sans temps mort. En outre, il est nécessaire de mesurer la largeur des interstices. Ceci peut, par exemple, s'effectuer au moyen de bobines plongeuses disposées de manière appropriée. En outre, il faut déterminer la largeur de la matière dans l'interstice et les vitesses périphériques des cylindres déterminant l'interstice (vitesse du cisaillement). La vitesse périphérique est de préférence déterminée au moyen d'un générateur d'impulsions prévu sur l'un des axes des cylindres. Pour la mesure de ces paramètres, il est possible d'utiliser des appareils que l'on trouve couramment dans le commerce. Ces valeurs de mesure sont amenées sous forme de signaux électriques à une machine à calculer qui compare les signaux de mesure traités avec une valeur de consigne. L'écart des signaux de mesure traités par rapport à la valeur de consigne est utilisé comme grandeur de réglage pour la préplastification. Pour mesurer la viscosité de la matière avant que celle-ci soit ramenée a la calandre, plusieurs possibilités peuvent être envisagées. Si l'on utilise comme unité fixe une extrudeuse-filtreuse, la mesure dans la boite de cette extrudeuse s'effectue au moyen d'un appareil de mesure de la viscosité par ultra-sons que l'on trouve couramment dans le commerce et qui est décrite dans le brevet allemand à l'inspection publique avant examen 20 12 207. Si la viscosité est déterminée au laminoir, ceci peut s'effectuer au moyen d'un rhéomètre à cuvette que l'on trouve couramment dans le commerce (par exemple de la firme Dr H. COLLIN de Munich) ou avec un cylindre de mesure. La détermination de la viscosité au moyen d'un cylindre de mesure s'effectue en disposant sur le cylindre de mesure et en déterminant la pression interstitielle se produisant lors du passage du superpolymère à travers l'interstice entre le cylindre et le cylindre de mesure, la largeur de l'interstice entre le cylindre et le cylindre de mesure et la vitesse périphérique du cylindre et (ou) du cylindre de mesure. Les valeurs de mesure sont envoyées a une machine a calculer sous forme de signaux électriques. La pression interstitielle est déterminée de préférence au moyen de boites de mesure de pression. La largeur de l'interstice peut être également mesurée au moyen de bobines a noyau de fer doux mobile. La vitesse périphérique est déterminée de préférence par un émetteur d'impulsions.Le cylindre de mesure est appliqué a une pression plus élevée que la pression interstitielle s'établissant à l'endroit du cylindre, par exemple au moyen de cylindres hydrauliques ou de cylindres pneumatiques. Le cylindre de mesure est généralement appliqué contre le cylindre récepteur du laminoir. Son diamètre correspond en général à 0,2 à 0,3 fois le diamètre du cylindre récepteur et sa largeur dépasse de préférence la plus grande largeur du dispositif de coupe de 10 a 20% de chaque cotez Le cylindre de mesure peut être iui-meme non entrains, mais il est de préférence en tramé et ce notamment selon une vitesse périphérique identique à celle du cylindre contre lequel il est appliqué. Les paramètres déterminés sont amenés à une machine a calculer sous forme de signaux électriques. Lorsque la calandre est directement alimentée par le malaxeur à fonctionnement continu, la viscosité peut être déterminée au moyen d'un appareil de mesure de viscosité par ultrasons du type courant dans le commerce engagé dans l'ajutage de sortie du malaxeur. Lorsque la construction du malaxeur ne comporte pas d' ajutage de sortie, une courte vis sans fin avec un ajutage correspondant peut être montée en amont de la sortie dulmalaxeur. En outre, il est possible, et ce indépendamment du dernier dispositif utilisé en amont de la calandre, de mesurer la viscosité en faisant passer la matière provenant des dispositifs de préplastification, avant qu'elle ait été transmise à une bande alimentant la calandre, par un dispositif à vis sans fin de faible longueur et analogue à une boudineuse, transportant la matière à travers un ajutage muni d'un appareil de mesure de viscosité par ultrasons. Dans tous les cas précédemment exposés, le réglage s'effectue du fait que les signaux électriques obtenus sont envoyés a une petite calculatrice qui compare les signaux de mesure trouvés avec la valeur de consigne réglée. L'écart entre les signaux de mesure trouvés, par rapport a la valeur de consigne est utilisé comme grandeur de réglage pour la préplastification. Le réglage de la préplastification s'effectue de préférence en modifiant les forces de cisaillement agissant sur la matière. En principe, il serait possible de modifier la viscosité soit par chauffage, soit par refroidissement. Mais les temps de réaction sont cependant généralement trop longs. Dans le cas d'un laminoir, la modification des forces de cisaillement s'effectue en modifiant la vitesse de rotation des cylindres et (ou) en modifiant l'écartement de l'interstice. Dans le cas d'une boudineuse, la modification des forces de cisaillement agissant sur la matiere peut s'effectuer en modifiant le régime de la vie principale ou en modifiant la pression dans la boudineuse. Ceci est obtenu en modifiant l'arrivez de la matière par l'intermé- diaire de la vis sans fin. Dans le cas d'un mélangeur intérieur, la préplastification peut être influencée en modifiant le temps du mélange. Ainsi qu'il a été expliqué ci-avant la régularité de la qualité de feuilles de calandrage dépend également de l'alimentation continue de la calandre en matière. Si la quantité de matière amenée est influencée par la modification de la préplastification, par exemple par la modification mentionnée des forces de cisaillement agissant sur la matière, il est alors nécessaire de coupler la valeur de réglage pour la préplastification avec la grandeur de réglage de la quantité. La viscosité d'un superpolymère travaillé sur une calandre se situe en général entre 103 et 105 poise environ. Les matières plastiques se situent en général dans une zone comprise entre 103 et 104 poise, alors que le caoutchouc présente des valeurs de viscosité dépassant 104 poise. Les superpolymères, qui sont généralement traités sur une calandre sont notamment le chlorure de polyvinyle dur, le chlorure de polyvinyle tendre, le polyéthylène, le polypropylène, un polymérisat constitué par un mélange dtacrylonitrilede butadienne et de styrène, les esters de cellulose et -le caoutchouc. Les détails de mise en oeuvre peuvent être modifiés sans s'écarter de l'invention dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATIONS 1.- Procéde de fabrication de feuilles de calandrage de qualité régulière, caractérisé en ce que la viscosité de la matière traitée est déterminée directement avant son introduction dans la calandre ou dans la calandre même, la préplastification de la matière traitée étant réglée en fonction de la viscosité. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage de la préplastification est obtenu par modification des forces de cisaillement agissant sur la matière. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsqu'on utilise une filtreuse, la viscosité est déterminée par un appareil de mesure de viscosité à ultrasons. 4.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsqu'on utilise un laminoir, la viscosité est déterminée au moyen d'un cylindre de mesure. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la preplastification est influencée par la modification de la vitesse périphérique et (ou) de la largeur de l'interstice d'un laminoir. 6.- Procedé suivant l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que la préplastification est influencée par la modification du régime et (ou) de l'augmentation de pression d'une extrudeuse.