Brevet FR2458385A1 — publié le 19810102

L'invention concerne la fabrication de produits moulés par extrusion ou par injection de mélanges de polyoléfines et de matériaux cellulosiques. L'invention vise notamment, mais non exclusivement, l'extrusion ou le moulage par injection de chutes de matériaux constitués essentiellement par des polyolé- fines, du papier et/ou du carton et éventuellement une feuille de métal. Depuis plusieurs années, on s'efforce d'économiser l'énergie et les ressources en recyclant les matières plastiques. On se réfèrera par exemple aux publications de brevets suédois nO 362 026, 381 213, 390 267 et 390 268. La première de ces publications concerne un procédé pour laver et désintégrer simultanément les chutes de matière plastique qui ne contiennent pas d'autre matériau, puis pour les regranuler dans un dispositif connu en soi afin de les réutiliser. La publication nO 381 213 concerne un procédé analogue dans lequel la regranulation est effectuée mécaniquement. Les publications n0390 267 et 390 268 concernent des procédés pour séparer la matière plastique du papier. On connatt le principe de base pour regraruler des déchets contenant à la fois de la matière plastique et un matériau cellulosique, tel que du papier, comme décrit dans la publication de brevet allemand nO 2548 309. Toutefois, les procédés connus de regrarailation de matière plastique contenant une charge telle que du papier, du carton et/ou une feuille de métal font appel à des procédés de moulage par pression pour la fabrication de produits, ctest-i-dire que le produit est formé sous pression ou sous vide dans un moule fermé, de sorte que le procédé ne peut pas s'appliquer à la fabrication par exemple de tubes. Dans le journal "neuf Verpackung 11/77, page 1441, un article intitulé "Verwertung von Kunststoffabfalle " indique vaguement la possibilité d'extruder des produits profilés. Toutefois, sur la base de l'art antérieur cité plus haut, on peut déduire que ces produits profilés sont pleins. En d'autres termes, que cette pression appliquée mécaniquement a été utilisée pour la soi-disant "extrusioi' cui consiste probablement en un procédé intermittent, intermédiaire entre le moulage par pression et ltextrnsion du cable. Selon la présente invention, la présence d'une quantité appropriée de charge permet le moulage par injection ainsi que extrusion de produits aussi élaborés que des tuyaux cylindriques possédant des tolérances intérieures et extérieures bien définies. Généralement, la résistance mécanique d'un produit obtenu à partir de déchets de matière plastique et de fibre malaxés et regranulés est supérieure à celle d'un produit correspondant obtenu à partir d'un granulé pur (vierge). De ce fait un produit obtenu par extrusion ou moulage par injection à partir d'un matériau regranulé a des domaines d'application très variés. L'invention a pour objet un produit moulé par injection ou extrusion d'un matériau homogénéisé et granulé composé essentiellement de 40 à 80 ffi en poids d'une ou plusieurs polyoléfines et de 60 à 20 ffi en poids de cellulose, et contenant éventuellement jusqu'à 5 % en poids de métal. De préférence, la teneur en polyoléfines est de 60 à 80 g en poids et la polyoléfine est avantageusement de faible densité. Le matériau cellulosique est avantageusement du papier et/ou du carton et le métal est du métal en feuille, en particulier de la feuille d'aluminium. En général, le matériau granulé est constitué par des déchets, notamment des déchets de matériau d'emballage, qui ont été homogénisés et granulé, sans séparation de la matière plastique d'avec la cellulose. L'invention s'applique notamment à la fabrication de produits tubulaires, tels que des moyeux pour rouleaux de papier et autres produits ayant à la fois des surfaces interne et externe cylindriques. L'invention vise également un procédé de fabrication d'un produit qui consiste à homogénéiser et à granuler de 40 à 80 ffi en poids d'une ou plusieurs polyoléfines, de 60 à 20 ffi en poids de matériau cellulosique et éventuellement jusqu'à 5 % en poids de métal, et à extruder ou à mouler par injection le matériau ainsi obtenu. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'une installation pour la fabrication de manchons de support (moyeux) pour gros rouleaux de papier. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la bNae d'extrusion d'une extrudeuse faisant partie de l'installation de la figure 1. La figure 3 est une vue de côté d'un appareil de gabarit faisant partie de l'installation de la figure 1. La figure 4 est une vue d'extrdmité de l'appareil de gabarit de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe suivant le lignektl-Vl de la figure 5. L'installation de la figure 1, est disposée sur deux étages, séparés par un plancher 10. L'entrée de l'installation se trouve à l'extrémité gauche de l'étage supérieur et comprend un dispositif il oui broie les déchets en flocons. Les déchets, qui peuvent provenir directement d'une channe de fabrication d'usine peuvent avoir une composition variable. Leur teneur en polyoléfines, cors- tituées de préférence par du polyéthylène de faible densité, peut ne as déposser 40 f en poids mais des teneurs en polyoléfines de 60 à 80 ,?a en poids, et notam- ment de 70 ffi en poids, sont préférables. Le reste des déchets fournis au broyeur 11 est constitué par du matériau cellulosique, généralement du papier et du carton, et jusqu'à 5 ,q environ du poids total pouvant être constitués par de minces feuilles métalliques, généralement des feuilles d'aluminium. Du broyeur 11 part un système de convoyeur par aspiration comportant des conduites séparées 12a 1gh, 12Q et 121 qui alimentent sucessivement un trieur 13, un dispositif de granulation 16, un silo 17 et une extrudeuse 18 constituant une chaîne de fabrication continue qui nécessite un minimum de personnel. Le trieur 13 comprend trois sections différentes de stockage 13a,13b et 13c dont chacune comporte son propre orifice d'entrée branché sur la conduite d'aspiration 12ssJ de sorte que ces sections constituent des magasins de triage grossier. Les flocons les plus lourds tombent dans la section 13a, les flocons de poids moyen tombent dans la section 13b, et les flocons les plus légers tombent dans la section 13a. Au fond de chaque section 13a à 13c, des orifices de sortie 14a à 14c conduisent à une vis mélangeuse 15 qui achemine une composition appropriée de flocons des sections 13a à 13e vers la conduite d'aspiration 1 2b. La composition est obtenue par un contrôle correspondant du débit aux orifices de sortie 14a, 14b et 14c des magasins de stockage. La conduite 12b achemine les flocons vers un dispositif de granulation 16 d'un type connu en soi, par exemple un appareil "Zerglomat", avec ou sans malaxeur et/ou évacuation d'air. Les granulés tombent de cet appareil par le conduit 12c dans un silo 17 d'où ils sont acheminés par la conduite 12d vers une extrudeuse 18. La filière de l'extrudeuse est représentée plus en détail sur la figure 2. Comme la filière est en grande partie de type classique, seuls les détails nécessaires à la compréhension de l'invention seront décrits. Une fente annulaire circulaire 19 est ménagée entre une enveloppe extérieure 20 de la filière et un noyau 21. Le noyau 21 comporte ungssgre 22 qui le traverse de façon connue pour relier, par une pièce de liaison 23, l'al sage d'un tube qui est extrudé dans la fente 19 avec l'atmosphère environnante ou une source de pression pour créer une surpression. De façon connue en soi, la filière comporte des canaux de chauffage 24 et est reliée à la vis(non représentée) de l'extrudeuse paso 2 un canal d' alimentation 25. Le noyau 21 de la tette d'extrusion se prolonge par un épaulement 26 dont le contour extérieur correspond à la surface intérieure de la fente 19 à sa sortie. L'épaulement 26 est en matériau à faible frottement, tel que du polytétrafluoroéthylène, afin de diminuer les contraintes qui s'exercent sur la surface interne du tube extrudé par la fente 19. Le tube extrudé passe dans un appareil de gabarit 27 qui fait suite à l'ex- trudeuse 1 S pour conférer à la surface extérieure du tube un fini de surface acceptable et surtout pour contrôler les rétractions qui se produisent au refroidissement du tube. Le gabarit est représenté plus en détail sur les figures 3 à 6. Comme il ressort des figures 3 et 4, l'appareil comprend un cylindre creux comportant des surfaces chanfreinées planes 28 qui s'étendent dans le sens de sa longueur. Des rainures annulaires 29 sont ménagées dans la paroi intérieure du cylindre et définissent des passages pour un liquide de refroidissement. Les passages sont en contact avec ltextrudat qui traverse l'appareil de gauche à droite sur les figures 3 et 5. A l'extremité d'entrée dp cylindre, les rainures 29 sont relative ment étroites et rapprochées les unes des autres. Ce premier jeu de rainures est suivi par un deuxième jeu dont les rainures sont plus larges et plus espacées. Un dernier jeu de rainures encore plus larges et plus espacées occupe le reste du cylindre. A l'entrée du cylindre sont disposées deux rangées annulaires de troue 30 oui coopérent avec le premier jeu de rainures de refroidissement pour amener un liquide de refroidissement afin de diminuer les contraintes dans l'extrudat et de lui conférer le fini de surface voulu. Comme il ressort de la figure 5, l'épaisseur de la paroi du cylindre augmente en direction de son extrémité aval de sorte que l'alésage du cylindre décroit progressivement d'un diamètre B à l'entrée du cylindre à un diamètre A à la sortie pour contrdler la rétraction du matériau de l'extrudat. Comme indiqué plus haut, une surpression peut être maintenue à l'intérieur de l'alésage du tube extrudé nar la pièce de liaison 23. Dans ce cas, il existe également une surpression dans le tube extrudé à l'intérieur du gabarit 27. Le liquide de refroidissement utilisé dans le gabarit 27 est avantageusement de l'eau. A la suite du gabarit 27 est monté un dispositif d'extraction 31 qui est constitué par deux bandes sans fin, en contact avec le tube extrudé pour le guider et/ou l'extraire du gabarit 27. La relation de vitesse et autres paramètres entre le dispositif de traction 31 et le gabarit 27 dépend du matériau extrudé. Toutefois, en règle générale, il n'est pis exercé de contre-nression sur le tube car une telle contre-pression pourrait nuire aux opérations d'extrusion et de calibraMge. Enfin, l'installation comporte un dispositif de coupe 32, dans lequel le tube extrudé est coupé en sections de longueur voulue, puis les sections de tube sort empilées sur des palettes 33 pour être transportées et évacuées. Une telle installation est extrêmement souple. il suffit de changer la filière pour obtenir des manchons de diamètres différents. il s'agit là d'un avantage important car les diamètres des moyeux varient considérablement d'un client à l'autre et d'une application à l'autre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REV3lTICATIOMS 1. Produit moulé par injection ou extrusion caractérisé en ce qu'il est constitué par un matériau homogénéisé et granulé composé essentiellement de 40 à 80 , en poids d'une ou plusieurs polyoléfines et de 60 à 20 ,c en poids de matériau cellulosique, avec éventuellement jusqu'à 5 Ci en poids de métal. 2. Produit suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau granulé comprend de 60 à 80 3. Produit suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la polyolé- fine est constituée essentiellement par du polyéthylène. 4. Produit suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le polyéthylène est un polyéthylène de faible densité. 5. Produit suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau cellulosique est du papier et/ou du carton. 6. Produit suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau granulé renferme jusqu'à 5 ffi de métal en feuille. 7. Produit suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le métal en feuille est de l'aluminium. 8. Produit suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau granulé est constitué par des déchets. 9. Produit suivant la revendication 8 caractérisé en ce que les déchets sont des chutes de matériau d'emballage. 10. Produit suivant la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les déchets sont homogénéisés et granulés sans séparation de la matière plastique et de la matière cellulosique. 11. Produit suivant l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il a la forme d'untube. 12. Produit suivant la revendication il, caractérisé en ce que le tube obtenu est cylindrique intérieurement et extérieurement. 13. Moyeu pour rouleaux de papier caractérisé en ce qu'il est constitué par un produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 14. Produit suivant l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est obtenu par extrusion du matériau granulé. 15. Procédé de fabrication d'un produit selon l'une quelconque des revendi cation 1 à 14, caractérisé en ce qu'on homogénéise et on granule de 40 à 80 ss en poids d'une ou de plusieurs polyoléfines et 60 à 20 /o en poids de matériau cellulosique, avec éventuellenent jusqu'à 5 ss en poids de métal, et on extrude, ou on mo1Zle nar injection le matériau résultant.