Brevet FR2624028A1 — publié le 19890609

PROCEDE POUR AMELIORER LES PROPRIETES DE GLISSEMENT D'UNE SEMELLE DE SKI EN POLYETHTYLENE HAUTE DENSITE EN POUDRE, ET DE TRES HAUT POIDS MOLECULAIRE. L'invention concerne un procédé perfectionné pour améliorer les propriétés de glissement d'une semelle de ski en polyéthylène haute densité en poudre et de très haut poids moléculaire. Comme on le sait, les semelles de ski actuelles sont réalisées en polyéthylène haute densité (PEHD) obtenu par le procédé dit "basse pression". On a tout d'abord suggéré de réaliser ces semelles en partant de polymères se présentant sous forme de granulés que l'on extrude sous forme de rubans par un procédé classique, notamment au moyen d'une extrudeuse mono ou bivis, suivie d'une calendreuse à cylindres d'écartement réglable. Il s'agit d'un procédé simple, assez économique mais qui présente l'inconvénient de conduire à des semelles dont la résistance à l'abrasion est limitée dans le temps. Pour pallier ces inconvénients, on a suggéré alors d'utiliser du polyéthylène haute densité non plus sous forme de granulés, mais de poudre c'est-à-dire ayant un très haut poids moléculaire (supérieur à 5.105, de pré- férence supérieur à 1.106. Malheureusement, ce polymère ne peut être extrudé de manière classique dans une ex- trudeuse de type à vis et à fourreau, car sa viscosité très élevée à l'état fondu nécessite des puissances de moteur importantes et des fourreaux surdimensionnés difficiles à réguler en température. Cela engendre un auto-échauffement du polymère qui alors se dégrade rapi- dement. On a alors suggéré de fritter ce polymère notamment par compactage de la poudre dans un moule cylindrique puis pressage à haute pression pendant un temps appré- ciable à température élevée. On démoule ensuite la ga- lette ainsi obtenue et on la tranche à la déroulée pour obtenir une feuille de polyéthylène d'épaisseur appro- priée que l'on ponce puis que l'on flamme pour la rendre apte au collage. L'épaisseur de la galette correspond à la largeur du ruban à obtenir. On améliore ainsi notablement les propriétés de glisse et de résistance à l'abrasion. Toutefois, ce procédé est long à mettre en oeuvre, nécessite des re- prises et conduit donc à des produits coûteux. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un procédé pour la fabrication des semelles de ski en polyéthylène haute densité qui fasse appel à un procédé d'extrusion continu et qui soit donc économique, et qui n'affecte pas les propriétés de la matière, ce qui pré- serve les qualités des semelles en polyéthylène haute densité et haut poids moléculaire obtenu par frittage. Ce procédé pour améliorer les propriétés de glisse d'une semelle de ski en polyéthylène haute densité en poudre et de poids moléculaire supérieure à 5.105, du type dans lequel on extrude de manière connue et con- tinue ladite poudre sous forme de rubans, se caractérise: - tout d'abord, en ce que juste avant l'extrusion proprement dite, mais après la phase de compactage et de fusion de la poudre, on fait passer le polymère ramolli successivement dans une enceinte chauffée comportant un mélangeur statique, puis ensuite à travers une grille filtrante; - puis en ce que la matière ainsi mélangée et fil- trée est extrudée au travers d'une filière chauffante à levrès conformatrices de la section du profil du ruban désiré; - puis en ce que le ruban obtenu est refroidi en continu par passage entre deux plateaux dont l'écarte- ment correspond à l'épaisseur du ruban; - puis en ce que le ruban refroidi est tiré par un train d'appel; - enfin, en ce que le ruban traité est réceptionné sous forme de bobine. Avantageusement, en pratique: - les lèvres conformatrices de la filière (7) ont en section longitudinale un profil effilé vers la sortie; - les deux plateaux de l'organe de refroidissement sont constitués chacun par un plateau proprement dit plan sur leur face en regard, refroidi-par une circula- tion-d'eau; - entre le train d'appel et l'organe de refroidis- sement, on peut intercaler une paire de rouleaux dans l'interstice duquel défile le ruban refroidi, comprenant un premier rouleau dont la périphérie comporte un relief destiné à marquer sur la face au contact du ruban un motif approprié pour la glisse et un second rouleau lisse presseur; - avant l'organe de refroidissement, on peut inter- poser sur une des faces du ruban encore chaud une arma- ture textile de renfort ou un film transférable portant un motif sublimable à chaud; - après le train de tirage mais avant le bobinage, le ruban passe en continu sur un organe de ponçage,.puis de dépoussiérage, et enfin de flammage. 4 2624028 Dans une forme de réalisation préférée, l'extrusion de la poudre de polyéthylène haute densité à très haut poids moléculaire s'effectue de manière connue dans une extrudeuse à piston, telle que par exemple une extru- deuse du type de celles décrites dans le document FR-A-1 538 988, DE-A-1 729 174, 1 778 258 et 2 829 232. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indica- tif mais non limitatif, à l'appui de la figure unique annexée qui schématise une installation conforme à l'in- vention. Cette installation comporte tout d'abord une ex- trudeuse dont la chambre (1) est alimentée en poudre de polyéthylène haute densité à très haut poids moléculaire (1.106 et plus) à partir d'un canal (2) et dans laquelle agit un piston (3) animé d'un mouvement de vaet-vient à l'instar de ce qui est décrit dans les brevets sus-vi- sés, notamment FR-A-1 538 988. Le polymère fondu s'écoule par le canal (4) d'o il pénètre dans une enceinte chauffée (5) comportant un mélangeur statique d'un type en soi connu du genre en croix ou en hélice. Le polymère ainsi mélangé traverse ensuite une grille filtrante (6) puis pénètre dans la filière chauf- fante (7) dont les lèvres conformatrices (8) sont, en section longitudinale, inclinées vers la sortie de ma- nière à conférer au ruban (9) les dimensions désirées (largeur et épaisseur). Sur une des faces de ce ruban (9) encore chaud, par un renvoi (10) au contact du ru- ban, on peut appliquer sur une de ses faces chaudes une 2624028 armature textile (11) de renfort servant d'intermédiaire de collage, ou encore un film transférable portant un motif sublimable à la chaleur. L'ensemble pénètre ensuite dans un organe de re- froidissement désigné par la référence générale (12) constitué par deux plateaux parallèles (13, 14) en métal refroidi par une circulation d'eau (15,16). Le ruban refroidi passe ensuite dans un train de rouleaux cons- titué par un premier rouleau (17) dont la périphérie comporte un relief destiné à marquer à la face infé- rieure du ruban un motif approprié pour la glisse et un second rouleau (18) lisse presseur destiné à bien appli- quer ce relief. Il va de soi que la face du ruban des- tinée à venir au contact du rouleau à relief (17) n'est pas celle qui aurait reçu l'armature textile de renfort (11). Le ruban est alors appelé en continu par un train de tirage constitué de manière connue par un jeu de rouleaux (19,20,21) parallèles moteurs et maintenus à température ambiante. Le ruban tiré passe ensuite dans une station de ponçage (22) o il est soumis à l'action d'une feuille abrasive sans fin (23) dans laquelle les poussières sont aspirées de manière connue en (24). Par un rouleau de détour (25), le ruban poncé défile ensuite devant une station de flammage (26). Bien évidemment, lorsque le ruban a reçu une structure textile de renfort sur une des ses faces, les opérations de ponçage (22) et de flammage (26) sur la même face deviennent inutiles. Grâce à un rouleau de détour (27), le ruban terminé est ensuite renvidé sous forme de bobine (28). Le ruban de polyéthylène haute densité à très haut poids moléculaire préparé conformément à l'invention présente une bonne résistance à l'abrasion et d'excel- lentes propriétés de glisse. De la sorte, il convient parfaitement pour la fabrication des semelles de ski. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour améliorer les propriétés de glisse- ment d'une semelle de ski en polyéthylène haute densité en poudre et de poids moléculaire supérieur à 1.106, du type dans lequel on extrude de manière connue et con- tinue ladite poudre sous forme d'un ruban, caractérisé: - tout d'abord, en ce que juste avant l'extrusion proprement dite, mais après la phase de compactage et de fusion de la poudre (4), on fait passer le polymère ramolli successivement dans une enceinte chauffée (5) comportant un mélangeur statique, puis ensuite à travers une grille filtrante (6); - puis en ce que la matière ainsi mélangée et fil- trée est extrudée au travers d'une filière chauffante (7) à lèvres conformatrices de la section du profil du ruban désiré; - puis en ce le ruban obtenu (9) est refroidi en continu par passage entre deux plateaux (13,14) dont l'écartement correspond à l'épaisseur du ruban (9); - puis en ce que le ruban refroidi est tiré par un train d'appel (19,20,21); enfin, en ce que le ruban traité est réceptionné sous forme de bobine (28). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lèvres conformatrices de la filière 7 ont, en section longitudinale, un profil effilé vers la sortie. 3/ Procédé seion la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plateaux (13,14) de l'organe de refroidissement (12) sont constitués chacun par un pla- teau (13,14) proprement dit plan parallèle sur leur face en regard, refroidi par une circulation d'eau (15,16). 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que entre l'organe de refroidissement (12) et le train d'appel (19-21), on intercale une paire de rouleaux (17-18) dans l'interstice desquels défile le ruban refroidi, comprenant un premier rouleau (17) dont la périphérie comporte un relief destiné à marquer la face au contact du ruban avec un motif approprié pour la glisse et un second rouleau (18) lisse presseur. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que avant l'organe de refroidissement (12), on interpose sur une des faces du ruban (9) encore chaud une armature textile de renfort (11) ou un film transférable portant un motif sublimable à la chaleur. 6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que après le train de tirage (19-21), mais avant le bobinage (28), le ruban passe en continu sur un organe de ponçage (22,23), puis de dépoussiérage (24) et enfin de flammage (26). 7/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrusion (1) de la poudre de polyéthylène haute densité à très haut poids moléculaire est effectuée dans une extrudeuse (1) à piston animé d'un mouvement de va-et-vient.