Brevet FR2572325A1 — publié le 19860502

"Procédé et dispositif d'extrusion pour la réalisation d'un fil gainé de matière synthétique en mousse notamment pour fixer des parties de plantes" La présente invention concerne un procédé d'extrusion pour réaliser un fil gainé de matière synthé- tique en mousse. L'invention concerne également une instal- lation pour la mise en oeuvre de ce procédé, selon lequel on extrude une matière synthétique fondue composée, essentiellement de matières thermoplastiques, d'un agent de formation d'alvéoles et d'un agent moussant physique et le cas échéant, des colorants, l'extrusion se faisant sur un fil introduit en continu dans l'outil d'extrusion. Selon DE-OS 15 15 805, on connaît un fil isolé par de la matière synthétique expansée. L'inconvé- nient de ce type de fil gainé par la matière synthétique expansée est le fait que la liaison de l'enveloppe en mousse sur le fil n'est pas satisfaisante. La présente invention a pour but de créer un fil gainé par de la matière synthétique expansée, et dont la gaine en matière synthétique entoure solidement le fil. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce que le fil est refroidi en-dessous de la température ambiante, de préfé- rence en-dessous de 0 C. Pour la réalisation d'un tel fil muni d'une enveloppe en matière synthétique expansée selon l'invention, on utilise un dispositif qui selon la présente invention est caractérisé en ce qu'on introduit un fil sous-refroidi dans l'outil d'extrusion, le fil étant revêtu d'un agent favorisant le collage. La présente invention concerne ainsi un procédé d'extrusion pour la réalisation d'un fil gainé de mousse synthétique expansée,procédé selon lequel la matière synthétique en fusion qui se compose essentiellement de matières thermoplastiques, d'agents de formation d'al- véoles et d'un agent moussant physique et le cas échéant de colorants, sont extrudés en continu avec le fil introduit dans l'outil d'extrusion, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on utilise un fil refroidi endessous de la température ambiante. De plus, l'invention concerne également le dispositif décrit ci-dessus pour la mise en oeuvre du procédé, ainsi que les produits obtenus par ce procédé ou par ce dispositif ou installation, c'est-à-dire du fil gainé par la matière synthétique en mousse et l'ap- plication de tels fils ainsi gainés pour fixer des parties de plantes telles que des tiges, des branches etc... En outre, le procédé selon l'invention permet également de réaliser des conducteurs électriques isolés, gainés de matière synthétique en mousse. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe de l'outil d'extrusion avec un embout de guidage de fil, fixé sur bride; - la figure 2 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif selon l'invention. Dans les figures et dans la description 2S72325 suivante, on a utilisé les références ci-après: 1 - extrudeuse 2 - outil d'extrusion 3 - embout de passage de fil 4 - canal guide-fil - sortie de l'embout de passage de fil (3) 6 - pointe de la broche 7 - chambre de refroidissement 8 - ouverture de la broche 9 - organe d'écartement - buse d'extrusion 11 - ouverture de sortie de la buse 12 - chambre avant de la buse 13- arrivée de la matière synthétique fondue 14 - dispositif de refroidissement - dispositif de redressement de fil 16 - tambour d'alimentation de fil. Comme cela est représenté à la figure 1, l'embout de passage de fil 3 est fixé sur l'outil d'extru- sion 2 par des brides. Il est prévu un organe d'écartement 9 de préférence en matière isolante thermique, entre l'em- bout de passage de fil 3 et l'outil d'extrusion 2 pour que la partie de l'embout de passage de fil 3 qui pénètre dans l'outil d'extrusion 2 n'arrive pas en contact avec l'outil d'extrusion 2. Le volume libre entre l'outil d'ex- trusion 2 et l'embout de passage de fil 3 sert également à l'isolation thermique. Le canal guide-fil 4 qui se trouve dans l'embout de passage de fil 3 est entouré par la chambre de refroidissement 7 dans laquelle passe le liquide de refroidissement. Ce liquide de refroidissement assure non seulement le refroidissement de la plus grande partie du canal de passage de fil 4 mais également le refroidis- sement des parties de l'embout de passage de fil 3 qui pénètre dans l'outil d'extrusion et cela par conduction Z572325 thermique. De cette façon, le fil déjà sous refroidi avant son entrée dans l'embout de passage de fil 3, conserve sa température jusqu'à l'ouverture 8 de la broche, là ou il arrive en contact avec la matière synthétique en fusion, dans la chambre avant 12 de la buse. Il se produit une trempe de la matière synthétique en fusion qui arrive en contact avec le fil et la formation d'une mince couche sur le fil, mince couche qui entoure fortement celui-ci. Afin que cette couche puisse se former par trempe sur le fil et que par ailleurs, on évite un réchauffage ou une nouvelle fusion de la couche de matière synthétique qui se forme par trempe sur le fil, il est important que le chemin entre l'ouverture de broche 8 et l'ouverture de sortie de buse 1Il soit adapté aux conditions de mise en oeuvre du procédé par exemple la vitesse du passage du fil et les conditions de température qui règnent dans la matière en fusion. Le refroidissement principal du fil se fait comme déjà indiqué avant l'entrée dans l'embout de passage de fil 3. Cela peut se faire comme représenté à la figure 2 en dévidant le fil en continu du tambour 16 et en ce qu'après passage dans le dispositif de redressage 15 du fil, on le fait passer dans le dispositif de refroidis- sement 14 d'o il arrive de préférence directement dans l'embout de passage-de fil 3 sans arriver en contact avec l'air extérieur. Il est clair que l'on peut également abaisser la température de l'ensemble du tambour portant le fil dans une armoire frigorifique à basse température ou un congé- lateur, et de ce point, venant d'une écluse de retenue, de le faire passer dans le dispositif d'alignement de fil , de préférence sous vide et le cas échéant, également refroidi, puis de l'envoyer directement dans l'embout de passage de fil 3. Une caractéristique essentielle du procédé selon l'invention réside dans l'utilisation du fil refroidi. Grâce au fil de préférence fortement refroidi, il se produit déjà dans la buse, c'est-à-dire dans la chambre avant de la buse 12, une trempe de la matière synthétique en fu- sion, expansée, et qui se dépose alors sous la forme d'une couche mince non expansée sur le fil et réalise ainsi la liaison entre le fil et la matière en forme de mousse. Lorsqu'on utilise un fil non refroidi, l'enveloppe de la mousse n'est pas appliquée solidement sur le fil. Dans ce cas, le fil présente même un certain jeu dans la gaine en mousse et peut facilement se glisser. Pour obtenir l'épaisseur souhaitée de l'enveloppe de mousse, il est important que l'on choisisse un rapport prédéterminé entre le diamètre de la sortie de la buse et le fil. Ce rapport est de préférence égal à 2,5: 1. Selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, on a un rapport de 2,5: 1 pour un diamètre de fil de 1 mm et une enveloppe de mousse d'un diamètre de 10 mm. Il est clair que le diamètre de l'enve- loppe de mousse dépend également de la composition de la matière synthétique fondue et expansée. De façon générale on obtient le gainage à l'aide d'une matière synthétique expansée par extrusion en utilisant une extrudeuse à vis. En général, on utilise un agent moussant chimique, par exemple Azodicarbonamide et 4,4'-oxybio-benzene sulfonylhydrazide ou un gaz inerte tel-que de l'azote, de l'argon ou du gaz carbonique ou encore un hydrocarbure gazeux ou liquide du groupe du méthane, propane, butane, pentane et hexane ou encore un hydrocarbure fluoré, gazeux ou liquéfié, ou par exemple du trichloromonofluorométhane, du dichlorurefluorométhane, du trichlorotrifluoroéthane et du dichlorotétrafluoroéthane. La matière synthétique est en général une polyoléfine comme par exemple du polyéthylène basse densité, du polyéthylène moyenne densité, du polyéthylène haute densité, Z572325 du polypropylène ou un caoutchouc de butyle ou un mélange d'au moins deux de ces matériaux. Comme matière synthétique, on utilise le plus fréquemment du polyéthylène et du polypropylène. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, pour arriver à une densité' de mousse inféri- eure à 60 kg/cm3 et une surface extérieure non lisse pour l'enveloppe en matière synthétique, avec un rapport entre le diamètre du fil et le diamètre de l'enveloppe en matière synthétique égal à au moins 1 à 8: a) on ajoute par dosage l'agent moussant physique suivant une quantité de 20 à 30 % par rapport aux matières thermoplastiques directement à la matière en fusion dans l'extrudeuse; b) on utilise comme matières thermoplastiques des polyéthylènes haute pression, basse densité; c) on fait sortir le mélange expansé à une température comprise entre 60 et 105 C de la buse d'extru- sion en même temps que le fil; - d) on travaille avec une vitesse d'expulsion d'au moins 50 m/Min et e) comme fil on utilise un fil de fer doux de la classe de qualité DIN 17140 qui est à une température de 10 C. Il est clair que dans le procédé de l'inven- tion, on peut dès avant l'introduction du fil refroidi dans la matière synthétique en fusion, revêtir le fil d'un agent favorisant le collage sous la forme d'un revêtement extrêmement mince, de sorte que dans certains cas, on améliore l'accrochage de l'enveloppe de mousse synthétique sur le fil. Toutefois, en général cela n'est pas nécessaire. Dans le mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessus, la distance entre l'ouverture 8 de la broche et la sortie de la buse 11, est de préférence égale à 18,5 cm. 257232S RE V E N D I C A T I 0 N S ) Procédé d'extrusion pour réaliser un fil gainé de matière synthétique en mousse, procédé selon lequel on extrude une matière synthétique fondue composée, essentiellement de matières thermoplastiques, d'un agent de formation d'alvéoles et d'un agent moussant physique et le cas échéant, des colorants, l'extrusion se faisant sur un fil introduit en continu dans l'outil d'extrusion, procédé caractérisé en ce qu'on utilise un fil refroidi en-dessous de la température ambiante. 2 ) Procédé d'extrusion selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que pour arriver à une densité de mousse inférieure à 60 kg/cm3 et obtenir une surface extérieure rugueuse pour la gaine de matière synthétique, le rapport entre le diamètre du fil et le diamètre de la gaine en matière synthétique étant égal à au moins 1 à 8: a) on ajoute par dosage l'agent moussant physique suivant une quantité de 20 à 30 % par rapport aux matières thermoplastiques directement à la matière en fusion dans l'extrudeuse; b) on utilise comme matières thermoplastiques des polyéthylènes haute pression, basse densité; c) on fait sortir le mélange expansé à une température comprise entre 60 et 105 C de la buse d'extru- sion en même temps que le fil; d) on travaille avec une vitesse d'expulsion d'au moins 50 m/Min et e) comme fil on utilise un fil de fer doux de la classe de qualité DIN 17140 qui est à une température de 10 C. 3 ) Procédé d'extrusion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on introduit un fil sous-refroidi dans l'outil d'extrusion, ce fil étant revêtu d'un agent favorisant le collage. 4 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'outil d'extrusion (2) est muni d'un embout de passage de fil (3) qui pénètre dans l'outil d'extrusion (2) sans le toucher et qui entoure la plus grande partie du eanal guide-fil (4), luimême étant en porte-à-faux entre la sortie (5) de l'embout de passage de fil (3) et la pointe (6) de la broche, le canal guide- fil (4) étant entouré d'une chambre de refroidissement (7) dans l'embout de passage de fil (3), pour continuer à maintenir à basse température dans l'outil d'extrusion (2) le fil déjà refroidi dans le dispositif de refroidis- sement (14), jusqu'à ce qu'il arrive en contact avec la matière synthétique fondue. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'entre l'embout de passage de fil (3) et l'outil d'extrusion (2), il est prévu une matière isolante thermique (9) dans la zone de fixation par bride. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la broche de l'outil d'extrusion (2) est prévue de façon que l'ou- verture (8), qui arrive dans la pointe (6) de la broche, soit suffisamment éloignée de l'ouverture de sortie (11) de la buse, pour que d'une part il se forme sur le fil une couche refroidie homogène et que par ailleurs la couche ainsi formée ne fonde pas une nouvelle fois. 7 ) Dispositif selon les revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le diamètre de l'orifice de sortie de buse (11) est dans un rapport de 2,5: 1 par rapport au diamètre du fil. 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'avant l'outil d'extrusion (2) on a un dispositif de refroidissement dis- tinct (14) pour abaisser la température en continu du fil à gainer par une mousse. 9 ) Fil gainé ainsi obtenu par une mousse, caractérisé en ce qu'il est réalisé selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 3. ) Application du fil gainé ainsi obtenu par une mousse selon la revendication 9 pour fixer des parties de plantes telles que des troncs, des tiges, des branches ou analogues.