Brevet FR2413205A1 — publié le 19790727

On sait utiliser, pour effectuer le moulage par injection de pièces de différentes formes et dimensions, un mélange de polypropylène et de sciure de bois, la proportion de sciure étant généralement comprise entre 10 et 50 en poids et étant, de préférence, de l'ordre de 20 en poids. Un tel procédé permet l'obtention de pièces moulées de bonne rigidité dont le retrait, après moulage, est très faible, en moyenne de 0,7%, ce qui autorise la fabrication de pièces dont l'épaisseur de paroi est importante. Le thermoformage d'un matériau de ce genre peut se faire dans tous dispositifs d'injection de type classique prévus pour le moulage de matières thermoplastiques. Le mélange de sciure de bois et de polypropylène peut être introduit dans le (ou les) cylindre(s) ou pot(s) chauffés) d'une machine à injection habituelle où il se ramollit ; un organe de mise en compression, tel qu'un piston ou une vis sans fin, injecte alors le mélange, par une tête d'injection placée en bout de cylindre, dans un moule creux constitué par exemple de deux éléments séparés.Le chauffage du cylindre peut être effectué de différentes façons, par exemple au moyen de manchons de chauffage disposés le long du cylindre, mais en règle générale, on fait en sorte que la température de la partie arriere du cylindre par où s'effectue l'introduction du mélange dans le cylindre soit supérieure à celle de la partie avant par où stef- fectue l'injection dans le moule, de façon à provoquer la fusion des granulés. Pour effectuer le moulage par injection d'un mélange de polypropylène et de sciure de bois, on règle habituellement la température de la partie avant du cylindre à 1600C environ et celle de la partie arrière al800C environ, les valeurs ci-dessus indiquées pouvant varier dans un intervalle de + 100C suivant la forme et la taille de la pièce à mouler, la quantité de matière nécessaire et d'autres paramètres de moulage tels que la pression d'injection, la proportion de sciure de bois dans le mélange, etc. Ainsi, pour une pièce déterminée que l'on désire mouler, il existe une température t1 pour la partie arrièredu cylindre équipant la machine à injection et une température t2 pour la partie avant du cylindre -t2 étant inférieure à tl- qui correspondent à une opération optimum de moulage par injection, la pièce moulée ayant alors un aspect uniforme et possédant les caractéristiques physiques qui sont habituellement obtenues avec ce genre de matériau. Par ailleurs, on sait également que la matière injectée dans le moule ne doit en aucune façon-excéder la température de 2100C qui correspond à un seuil de décomposition du bois.Si une telle température est atteinte ou dépassée, il se produit un dégazage et une expansion de la matière ainsi chauffée, de sorte que la pièce moulée, qui est obtenue, est totalement inutilisable. Il a été maintenant découvert d'une façon tout-à-fait inattendue par la demanderesse qu'en augmentant les températures optimum des parties avant et arrière du pot de la machine à injection d'une valeur zt comprise entre 5 et 150C sans dépasser le seuil de 2100C de décomposition du bois, on obtient une pièce moulée de coloration plus foncée dont la paroi présente des marbrures lui donnant l'apparence du bois. Il convient de noter que cet aspect décoratif est obtenu sans aucune déformation de la pièce moulée et est parfaitement reproductible.On suppose que l'accroissement des températures optimum des parties avant et arrière du pot ---- fait que la sciure de bois contenue dans le mélange est soumise à une transformation mais que les températures de chauffage demeurent insuffisantes pour qu'il y ait décomposition, dégazage et expansion de la matière injectée. La présente invention a donc pour objet un nouveau procédé de fabrication de pièces moulées à partir d'un mélange de polypropylène et de sciure de bois contenant de 10 à 50% en poids de sciure de bois, ce procédé mettant en oeuvre un dispositif de mou lange par injection de type classique comportant au moins un cylindre/chauffé dans lequel se meut un organe de mise en compression tel qu'une vis sans fin, le pot chauffé débouchant par au moins une tête d'injection à l'intérieur d'un moule, ce procédé de fabrication consistant à réaliser l'opération de moulage en portant, au moyen d-'organes de chauffage appropriés la température de la partie arrière du pot par où s'effectue l'introduction du mélange, à une valeur tl et la température de la partie avant du pot, par où s'effectue 11 injection dans le moule, à une valeur t2, les deux températures précitées correspondant à des températures optimum de moulage pour une pièce déterminée à réaliser et étant telles que t24 tlt2loocJ caractérisé par le fait que l'on effectue l'opération de moulage en augmentant les températures optimum tl et t2 des parties arrière et avant du pot d'une valeur ht comprise entre 50C et l50C. Dans un mode préféré de mise en oeuvre, tl est compris entre environ l750C et 2050C ; t2 est compris entre environ l550C et environ l850c ; le mélange à injecter contient environ 20 en poids de sciure de bois. La valeur de l'accroissement des températures optimum des parties arriere et avant du pot ---- de la machine à injection dépend bien entendu du type de pièce à mouler. De façon générale, l'accroissement de température est tel que le bois contenu dans le mélange se transforme, sans qu'il y ait ni dégazage ni expansion de la matière injectée. On constate que le caractère décoratif des pièces moulées, dû aux marbrures et à la coloration brun foncé qui leur donnent l'apparence du bois, peut être obtenu avec une très bonne reproductibilité, de sorte que le procédé selon l'invention se prête bien à une fabrication en série de pièces moulées ayant-#un effet décoratif. Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de mise en oeuvre représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure unique représente, schématiquement en coupe, une machine à injection utilisable dans le procédé selon l'invention, cette figure illustrant une opération de moulage d'un capuchon de fermeture pour flaconnage. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 une machine à injection habituellement utilisée pour le thermoformage de matières thermoplastiques. La machine à injection 1 comporte un conteneur 2 dans lequel on place le mélange de sciure de bois et de polypropylène. Dans cet exemple de réalisation, ce mélange contient 20% en poids environ de sciure de bois. Le mélange provenant du conteneur 2 est introduit dans un pot ou cylindre 3 qui est chauffé. A l'intérieur du pot chauffé 3, le mélange qui est ramolli est injecté sous forte pression à travers une tête d'injection 5 dans un moule 6. La compression et l'injection du mélange s'effectuent grâce à une vis sans fin 7 qui est montée à pivotement à l'intérieur du pot 3. Le moule 6 est réalisé en deux parties : d'une part, un élément 8a qui est disposé en vis-à-vis de la tête d'injection 5 et, d'autre part, un élément 8b qui est disposé à l'opposé de la tête d'injection 5. On peut bien entendu, à la place de l'appareil d'injection 1, utiliser une machine comportant pour un seul moule deux pots et deas têtes d'injection. La température du pot 3 peut être réglée, dans cet exemple de réalisation, au moyen de deux organes de chauffage ; un manchon arrière 4a disposé dans la zone du pot 3, par ou s'effec- tue l'introduction du mélange, et un manchon avant 4b disposé dans la zone du pot 3, par où s'effectue l'injection. Les deux manchons arrière et avant 4a et 4b sont sensiblement disposés bout à bout et ils entourent le pot 3 sur pratiquement toute sa longueur. Les deux éléments #a et 8b du moule sont utilisés pour le thermoformage d'un capuchon d'obturation 9 de flaconnage. Le capuchon 9 est de forme générale cylindrique ; il comporte un évidement axial cylindrique 10 à l'intérieur duquel est vissé le goulot du flacon. Extérieurement, le capuchon 9 présente du cssté de son ouverture par où débouche 1 1évidement axial 10, une partie tronconique lla se raccordant à une partie cylindrique llb. Le diamètre intérieur de l'évidement axial 10 est d1 environ 2 cm et sa profondeur d'environ 2 cm.Le diamètre extérieur maximum du capuchon 9, mesuré sur sa partie cylindrique Llb, est d'environ 4,5 cm et son diamètre extérieur minimum, mesuré en bordure de l'évidement axial 10, est d'environ 2,5 cm. La hauteur du capuchon 9 est d'environ 2,5 cm. Le capuchon 9 qui vient d'être décrit est fabripé en faisant appel à deux modes opératoires différents : en premier lieu, le procédé classique de l'état de la technique et, en second lieu, le procédé selon l'invention. Dans le premier mode opératoire, la température optimum du manchon arrière 4a de chauffage du cylindre 3 est de 190 C, celle du manchon avant 4b de L70 C. Après la phase de démarrage de la machine 1, la température du manchon arrière 4a est sensiblement égale à celle de la partie arrière correspondante du pot 3, tandis que la température du manchon avant 4b est sensiblement égale à celle de la partie avant correspondante du pot 3. Dans le deuxième mode opératoire, la température du manchon arrière 4a est de 2050C ; celle du manchon avant 4b est de 185 C, soit un accroissement de température 6# t par rapport aux températures optimum précitées du premier mode opératoire de 150C. Si l'on compare les capuchons 9 obtenus par ces deux modes opératoires, on constate qu'ils présentent sensiblement les mêmes caractéristiques physiques, la seule différence notable provenant de leur aspect extérieur. Le capuchon 9 obtenu par le premier mode opératoire est en effet de couleur gris clair, tandis que le capuchon 9 obtenu par le second mode opératoire est de couleur brun foncé et présente des marbrures qui lui donnent un aspect décoratif rappelant celui du bois. On suppose que cet aspect est dû à une transformation de la sciure du bois contenue aans la matière injectée, cette transformation ntétant cependant pas suffisante pour qu'il y ait dégazage et expansion de cette matière. Il est bien entendu que le mode de mise en oeuvre cidessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de pièces moulées à partir d'un mélange de polypropylène et de sciure de bois contenant de 10 à 50 en poids de sciure de bois, ce procédé mettant en oeuvre un dispositif de moulage par injection de type classique comportant au moins un pot chauffé dans lequel se meut un organe de mise en compression, le pot chauffé débouchant par au moins une tête d'injection à l'intérieur d'un moule, ce procédé consistant à réaliser l'opération de moulage en portant, au moyen d'organes de chauffage appropriés, la température de la partiearrière du pot par où s'ef vectue l'introduction du mélange, à une valeur tl et la température de la partie avant du pot, par où s'effectue l'injection dans le moule à une valeur t2, les deux températures précitées correspondant à des températures optimum de moulage pour une pièce déter- minée à réaliser et étant telles que : t2#t1#2lO0C, caractérisé par le fait que l'on effectue l'opération de moulage en augmentant les températures optimum tl et t2 des parties arrière et avant du pot d'une valeur at comprise entre 50C et 15 C. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que tl est compris entre environ 1750C et environ 2050C 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que t2 est compris entre environ 1550C et environ 185 C. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le mélange à injecter contient environ 20 en poids de sciure de bois. 5 - Pièce moulée obtenue en mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 4.