Brevet FR2693401A1 — publié le 19940114

PROCEDE POUR LA FABRICATION DE TUYAUX POREUX ET PRODUITS OBTENUS PAR CE PROCEDE La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de tuyaux poreux, ainsi que les produits obtenus par ce procédé. Il concerne le secteur industriel des équipements pour l'irrigation automatisée des surfaces cultivées, et peut s'appliquer à tous les types d'exploitations, quelle que soit leur importance, y compris les espaces verts. Les tuyaux poreux réalisés à ce jour présentent souvent une surface interne rugueuse entraînant des pertes de charges prohibitives pour les installations importantes utilisant de grandes longueurs de tubes. Il en résulte que les pompes doivent être surdimensionnées pour être en mesure de fournir la pression nécessaire. De surcroît la porosité de ces tuyaux n'est le plus souvent pas uniforme, ce qui provoque des irrégularités de débit ne permettant pas un contrôle optimum de 11 irrigation, ce qui oblige les exploitants à prévoir des quantités d'eau plus grandes que ce qui serait strictement indispensable, afin que les points de plus faible débit soient suffisamment irrigués. ne procédé selon la présente invention supprime tous ces inconvenients. En effet, il permet de réaliser des tuyaux d'arrosage assurant non seulement un débit rigoureusement constant en tout point d'un conduit, ce qui entraîne une économie d'eau et d'énergie, mais également une diminution sensible des pertes de charge permettant l'utilisation de tuyaux de longueur importante. Il consiste à fabriquer, au moyen d'une extrudeuse à tête spécialement adaptée, un tuyau poreux en parlant d'une matière première formée d'un mélange homogène composé de 60 à 70% en volume de caoutchouc broyé provenant du recyclage de vieux pneus, de granulométrie inférieure à 800 microns, et de 40 à 30% en volume de polyétylène basse densité linéaire, de granulométrie moyenne de 300 microns. Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente la tête d'extrudeuse vue de côté, la figure 2 montre la filière démontée, vue de côté et en bout, suivant la flèche A de la figure 1, les figures 3 et 4 sont des vues latérales des cônes internes respectivement de compression et de décompression, la figure 5 représente la pièce centrale dite "étoile", démontée et vue suivant la flèche A de la figure 1, et la figure 6 est une coupe axiale de ladite étoile, suivant les flèches B-B de la figure 5. Le tuyau poreux selon l'invention est fabriqué à l'aide d'une extrudeuse équipée d'une tête spéciale 1, à partir de deux matières premières: - du caoutchouc broyé, de granulométrie inférieure à 800 microns, provenant de préférence du recyclage de vieux pneus de véhicules ou d'articles similaires, - du polyétylène basse densité linéaire, de granulométrie moyenne de 300 microns. Les deux matières arrivent séparément dans des chargeurs tampons. Elles sont dosées, par un système volumétrique précis, généralement à 70% de caoutchouc et 30% de polyétylêne ou à 60% de caoutchouc et 40% de polyétylène, ou selon de proportions intermédiaires. Le dosage est mélangé dans un cône mixer pour obtenir une matière bien homogène. Un stabilisateur peut éventuellement être ajouté au mélange. La matière dosée pénètre dans le tube d'extrusion par le cône d'alimentation à une vitesse égale à 100% de la vitesse d'extrusion. La vitesse de rotation de la vis d'extrusion est généralement égale à 240 tours/minute, ce qui correspond à une vitesse linéaire de sortie du tuyau (vitesse d'extrusion) de l'ordre de 15 metres/minute (Une bobine de 300 mètres toutes les 20 minutes). Dans le tube d'extrusion la matière subit les phases de fusion, de façonnage, de compression avant d'atteindre la tête, où le tuyau apparaît sous sa forme finale. La température de chaque zone du tube d'extrusion, ainsi que celle de la tête spéciale 1 est voisine de 120C (régulation par un système automatique). Le tuyau passe ensuite dans une zone de refroidissement instantanée, suivie d'une zone de refroidissement lente, longue de 25 mètres environ, qui correspond à un temps indispensable pour conserver les propriétés du produit final. La phase d'extraction permet d'affiner les caractéristiques du produit. La vitesse d'extraction sera égale à 120% de la vitesse d'extrusion. Un contrôleur de production se charge de la coupe automatique du tuyau. La dernière phase de la chaîne est l'enroulement sous forme de bobine plus ou moins longue: la longueur étant assurée par une coupe automatique grâce au susdit contrôleur de production. La tête spéciale d'extrusion 1 comporte, en partant du nez: - Une filière 2 dont la longueur est diminuée d'environ 15% et le cône creux 7 allongé par rapport aux filières habituelles. Le poinçon 3 est également modifié de la même manière. - Un cône de compression 4 à angle d'ouverture et diamètre maximum réduits, comportant un conduit 8 axial communiquant avec la partie frontale de la filière 2 et un évent situé sur la pièce centrale. - une "toile" 5, portant les cônes de compression 4 et de décompression 6, et dont le passage annulaire 9 est augmenté par diminution du diamètre du noyau et augmentation du diamètre externe. - Le cône de décompression 6 à angle d'ouverture et diamètre maximum réduits. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des procédés similaires. REVENDICATIONS 10. procédé pour la fabrication de tuyaux poreux, destine à l'irrigation automatisée des surfaces cultivées, caractérisé en ce que ledit tuyau poreux est fabriqué au moyen d'une extrudeuse à tête spéciale (1) en partant d'une matière première formée d'un mélange homogène composé d'une proportion comprise entre 60 et 70% en volume de caoutchouc broyé d'une granulométrie inférieure à 800 microns, provenant du recyclage de vieux pneus ou de matériaux similaires, et de 40 à 30% en volume de polyétylène basse densité linéaire, d'une granulométrie moyenne de 300 microns. 20. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que Le caoutchouc broyé et le polyéthylène sont amenés séparément dans des chargeurs tampons, puis doses par un système volumétrique précis, et mélangés dans un cône mixer pour obtenir une matière bien homogène qui est introduite le tube d'extrusion par le cône d'alimentation à une vitesse égale à 100% de la vitesse d'extrusion, celle-ci étant sensiblement égale à 15 mètres/minute, la matière subissant dans le tube d'extrusion les phases de fusion, de façonnage, de compression avant d'atteindre la tête d'extrusion spéciale (1), où le tuyau apparaît sous sa forme finale, la température de chaque zone du tube, ainsi que celle de la tête étant voisine de 1200. 30 Procédé selon la revendication 2, se caractérisant par le fait que le tuyau poreux, à la sortie de la tête spéciale d'extrusion (1), passe dans une zone de refroidissement instantanée, suivie d'une zone de refroidissement lente, longue d'environ 25 mètres. 40 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'un stabilisateur est ajouté au mélange de caoutchouc et de polyéthyîène avant extrusion. 5 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la tête d'extrusion spéciale (1) comporte une filière (2) dont la longueur est diminuée d'environ 15% et le cône creux (7) allongé par rapport aux filières habituelles, le poinçon (3) étant également modifié de la même manière, des cônes de compression (4) et de décompression (6) à angle d'ouverture et diamètre maximum réduits, et une pièce centrale dite "toile" (5) dont le passage annulaire (9) est augmenté par diminution du diamètre du noyau et augmentation du diamètre externe. 60. Tuyau poreux obtenu grâce au procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est fabriqué par extrusion d'une matière première formée d'un mélange homogène composé de 60 à 70% en volume de caoutchouc broyé provenant du recyclage de vieux pneus ou de matériaux similaires, de granulometrie inférieure à 800 microns, et de 40 à 30% en volume de polyétylène basse densité linéaire, de granulométrie moyenne de 300 microns. 70 Procédé selon la revendication 6, se caractérisant par le fait qu'un stabilisateur est ajouté au mélange de caoutchouc et de polyéthylène avant extrusion.