Brevet FR2875166A1 — publié le 20060317

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du moulage de pièces en matières synthétiques, en particulier par rotomoulage et a pour objet un procédé de réalisation de pièces par rotomoulage de matières biocomposites. Actuellement, la réalisation de pièces par rotomoulage est uniquement effectuée par mise en oeuvre de matières synthétiques pour l'obtention de pièces en monomatières, éventuellement en multicouches, à savoir en polyéthylène, en polypropylène, en polyamide, en polycarbonate, en chlorure de polyvinyle et généralement tous autres matériaux thermoplastiques. Le rotomoulage des pièces en matières synthétiques s'effectue généralement par mise en oeuvre, dans un moule fermé et soumis à rotation, d'une matière synthétique en poudre, ledit moule effectuant un passage dans un four de cuisson, en vue de la réalisation d'une application uniforme de la matière en fusion sur toutes ses parois, puis étant refroidi en vue du démoulage consécutif de la pièce obtenue. Les pièces obtenues par les procédés de rotomoulage connus présentent généralement une bonne finition mais ont une résistance mécanique relativement faible, ainsi qu'une mauvaise stabilité dimensionnelle, c'est-à-dire qu'elles sont sujettes à un retrait important pendant le refroidissement, ainsi qu'à des dilatations rédhibitoires pour certaines utilisations. En effet, des pièces devant être mises en oeuvre par montage dans ou autour d'autres pièces, le plus souvent avec coopération de forme pour leur liaison, risquent, dans des cas de températures extrêmes, soit de ne pas pouvoir être montées, soit de ne plus être reliées aux pièces voisines du fait de la dilatation. De plus, le retrait relativement important au démoulage rend l'ajustement de telles pièces également aléatoire. En outre, les pièces réalisées à ce jour présentent une résistance aux chocs relativement faible et leur tenue en température, du fait de leur réalisation en matières synthétiques thermoplastiques est également faible, entraînant notamment les problèmes de dilatation décrits plus haut. Enfin, les matières synthétiques mises en oeuvre pour la réalisation de ces pièces sont d'un coût relativement élevé et le fait même de la réalisation en monomatières, l'aspect des pièces obtenues est toujours identique, seule une coloration par ajout de pigment étant possible. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation de pièces par rotomoulage de matières biocomposites permettant une amélioration des caractéristiques mécaniques des pièces obtenues, ainsi qu'une réduction de prix de revient. A cet effet, le procédé de réalisation de pièces par rotomoulage est caractérisé en ce qu'il consiste à charger un moule avec un mélange constitué par au moins une matière synthétique et par au moins une charge végétale, puis à mettre ledit moule en rotation dans un four de cuisson, à refroidir ensuite le moule et à démouler la pièce obtenue. Conformément à une caractéristique de l'invention, le mélange de matière synthétique et de charge végétale peut être effectué par micronisation préalable d'une matrice en matière synthétique, puis par addition d'au moins une charge végétale. Un tel mode de réalisation permet d'avoir dans le mélange une charge végétale, dont les dimensions des constituants sont différentes de celles des constituants de la matière synthétique. Il est également possible de réaliser le mélange de matière synthétique et de charge végétale directement dans le moule, après déversement des constituants dans ledit moule et d'effectuer la cuisson immédiatement après déversement dans le moule ou après rotation du moule pendant une durée réglée par temporisation. Selon une variante de réalisation de l'invention, le mélange de matière synthétique et de charge végétale se présente avantageusement sous forme d'un composite micronisé. Dans un tel cas, le mélange de matière synthétique et de charge végétale peut être versé dans le moule et ce dernier peut, après fermeture être introduit directement dans le four de cuisson lors de sa mise en rotation. La charge végétale qui est avantageusement constituée par des fibres végétales est intégrée dans le mélange à raison de 0,1 % à 90 % en poids du mélange total. De préférence, la charge végétale sera comprise entre 5 % et 50 % du poids total du mélange. Ainsi, avec une charge végétale de, par exemple, 0,1 %, seul l'aspect des pièces obtenues sera influencé, toutes les autres caractéristiques restant quasiment identiques à celles d'une pièce réalisée en monomatière. Dans le cas d'une charge végétale de 90 % en poids du mélange, il sera obtenu des pièces de faible prix de revient et dont les caractéristiques mécaniques seront éventuellement inférieures à celles de pièces monomatières, les pièces obtenues pouvant alors essentiellement être utilisées comme moyens de calage ou d'emballage. La mise en oeuvre d'une charge végétale préférentiellement comprise entre 5 % et 50 % permet l'obtention d'une amélioration notable de l'ensemble des caractéristiques mécaniques des pièces obtenues. Ainsi, pour une pièce réalisée à base de polyéthylène et chargée à 10 % en fibres de chanvre, la rigidité est améliorée de 50 %, alors que le coefficient de dilatation diminue de 38 % et que le retrait moyen diminue de 30 %. Il en résulte que les pièces ainsi obtenues présentent non seulement une meilleure résistance aux sollicitations mécaniques mais, en outre, sont plus facilement adaptables à des montages dans des ensembles plus complexes. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, le procédé peut également consister à réaliser un rotomoulage complémentaire d'une ou de plusieurs couches de constitution différente, à savoir avec une ou plusieurs couches intermédiaires et/ou couche internes ou externes en matières synthétiques non chargées avec des charges végétales et avec une ou plusieurs couches intermédiaires et/ou internes ou externes biocomposites, c'est-à-dire avec des mélanges de matières synthétiques et de charges végétales. Ainsi, il est possible de réaliser, éventuellement, des pièces réalisées en une couche extérieure permettant l'obtention d'une caractéristique esthétique intéressante, la couche intérieure étant, par exemple, en une matière synthétique pure à qualité alimentaire, dans le cas de réalisation de réservoirs d'eau ou d'autres liquides alimentaires, d'éventuelles couches intermédiaires pouvant être interposées pour assurer de bonnes caractéristiques mécaniques. Selon une autre caractéristique de l'invention, la charge en matière végétale est avantageusement une charge à base de fibres végétales, telles que du chanvre, de la jute, du lin, du kénaf, du bois et toutes autres fibres végétales. La matière synthétique mise en oeuvre est plus particulièrement une matière thermoplastique du type polyéthylène, polypropylène, polyamide, polycarbonate, chlorure de polyvinyle et autres matières thermoplastiques. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser, par rotomoulage, des pièces en biocomposite, c'est-à-dire en un mélange de matières synthétiques et de matières végétales. Les pièces ainsi obtenues présentent, par rapport aux pièces obtenues par rotomoulage actuelles, une amélioration notable de leur résistance mécanique, ainsi qu'une plus grande stabilité dimensionnelle tant en ce qui concerne le retrait pendant le refroidissement, que la dilatation sous l'effet des variations de températures. Par ailleurs, ces pièces présentent également une résistance améliorée aux chocs et il est possible d'influer sur leur aspect extérieur par le choix de la charge végétale mise en oeuvre, ainsi que de la teneur du mélange en charge végétale. Enfin, du fait même de la diminution du poids de la matière synthétique utilisée pour une pièce donnée, matière qui est remplacée par la charge végétale, le prix de revient des pièces obtenues est abaissé par rapport à des pièces réalisées uniquement en matières synthétiques. De plus, du fait de l'utilisation de charges végétales, les pièces obtenues sont entièrement recyclables. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des mélanges, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de pièces par rotomoulage, caractérisé en ce qu'il consiste à charger un moule avec un mélange constitué par au moins une matière synthétique et par au moins une charge végétale, puis à mettre ledit moule en rotation dans un four de cuisson, à refroidir ensuite le moule et à démouler la pièce obtenue. 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de matière synthétique et de charge végétale est effectué par micronisation préalable d'une matrice en matière synthétique, puis par addition d'au moins une charge végétale. 3. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de matière synthétique et de charge végétale est réalisé directement dans le moule, après déversement des constituants dans ledit moule, et la cuisson est effectuée immédiatement après déversement dans le moule ou après rotation du moule pendant une durée réglée par temporisation. 4. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de matière synthétique et de charge végétale se présente sous forme d'un composite micronisé. 5. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la 20 charge végétale, qui est constituée par des fibres végétales, est intégrée dans le mélange à raison de 0,1 % à 90 % en poids du mélange total. 6. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que la charge végétale est comprise entre 5 % et 50 % du poids total du mélange. 7. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un rotomoulage complémentaire d'une ou de plusieurs couches de constitution différente, à savoir avec une ou plusieurs couches intermédiaires et/ou couche internes ou externes en matières synthétiques non chargées avec des charges végétales et avec une ou plusieurs couches intermédiaires et/ou internes ou externes biocomposites, c'est-à-dire avec des mélanges de matières synthétiques et de charges végétales. 8. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la charge en matière végétale est une charge à base de fibres végétales, telles que du chanvre, de la jute, du lin, du kénaf, du bois et toutes autres fibres végétales. 9. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière synthétique mise en oeuvre est plus particulièrement une matière thermoplastique du type polyéthylène, polypropylène, polyamide, polycarbonate, chlorure de polyvinyle et autres matières thermoplastiques.