Brevet FR3040324A1 — publié le 20170303

La présente invention concerne un dispositif pour l'obtention de tubes plastiques à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire, ainsi qu'un procédé pour la mise en oeuvre dudit dispositif. Il est connu d'obtenir par extrusion des tubes ou tuyaux en matière plastique ; la vitesse d'extrusion est un paramètre important et un refroidissement rapide est nécessaire pour obtenir de tels tubes ou tuyaux. Une contrainte supplémentaire apparaît lorsque ces tubes ou tuyaux sont à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire ; il convient en effet que les tubes obtenus soient exempts de bactéries ou autres germes pathologiques qui pourraient altérer la santé du patient auquel est appliqué ledit tube, notamment lors de perfusions ou autres actes médicaux ou autres usages dans le domaine médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire . Le dispositif selon l'invention est du type comprenant une extrudeuse d'où sort le matériau destiné à être conformé en tube, un compartiment pour la mise en forme du tube, un caisson de refroidissement disposant d'au moins une arrivée de liquide et des moyens pour tirer le tube ainsi formé hors du caisson, ledit caisson comportant un bac contenant ledit liquide dans lequel circule ledit tube, ledit bac étant conçu de telle sorte que le trop-plein de liquide se déverse au niveau des bords supérieurs dudit bac. Avantageusement, les rebords supérieurs dudit bac sont arrondis vers l'extérieur dudit bac. Selon un mode préféré d'exécution du procédé selon l'invention, le liquide contenu dans le bac de refroidissement est à une température de l'ordre de 10°C. Selon une variante d'exécution du procédé selon l'invention, ledit liquide contenu dans le bac de refroidissement est de l'eau, préférentiellement adoucie. Préférentiellement, la vitesse d'extrusion se situe entre 10m/mn et 700m/mn. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des figures données à titre purement illustratif, parmi lesquelles : la Figure 1 représente schématiquement les différents éléments constituant une ligne d'extrusion d'un tube plastique ; la Figure 2 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale du caisson de refroidissement utilisé pour la production de tubes plastiques à usage non médical ; la Figure 3 est une coupe transversale du caisson représenté à la Figure 2 ; 3040324 2 la Figure 4 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale du caisson de refroidissement utilisé pour la production de tubes plastiques à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire ; la Figure 5 est une coupe transversale du caisson représenté à la Figure 4. 5 Référence étant maintenant faite à la Figure 1, une ligne classique d'extrusion comporte une extrudeuse (1) qui contient le matériau destiné à être extrudé sous forme de tube ; un cylindre chauffant (2) permet de ramollir ledit matériau en vue de son extrusion. Une vis sans fin (3) entraîne ledit matériau à l'intérieur d'un cylindre chauffant (2) ; la rotation de la vis sans fin (3) permet ainsi à la fois de faire avancer à l'intérieur du cylindre 10 chauffant (2) ledit matériau, de faire fondre ce dernier et de mettre ledit matériau en pression à l'extrémité de ladite vis sans fin (3). Le matériau passe alors à travers une filière - seule s'il s'agit d'extruder un jonc, avec un poinçon pour les tubes comportant au moins une lumière - (4) située à l'extrémité du cylindre chauffant (2), puis est conformé à l'intérieur d'un bac sous vide (5) avant de pénétrer dans le caisson de refroidissement 15 (6) ; un dispositif d'entraînement (7) permet de tirer le tube (8) en bout de ligne, ledit tube étant alors mis en bobine ou bien coupé en longueurs déterminées. Des goulottes non représentées sur cette figure permettent de recueillir l'eau qui s'écoulerait par les orifices où passe le tube ; l'eau ainsi récupérée est alors évacuée. Bien entendu, la température de chauffe du cylindre chauffant (2) varie en 20 fonction du matériau utilisé ; le tableau ci-dessous indique la température de chauffe appropriée : Matériau à extruder Température de chauffe Polycarbonate 280 ± 25°C Polyéthylène 170 ± 25°C Chlorure de Polyvinyle 160 ± 25°C Polyuréthane 180 ± 25°C Polyoxyméthylène 190 ± 25°C Acrylonitrile butadiène styrène 200 ± 25°C Polypropylène 220 ± 25°C PEBAX 0 180 ± 25°C Dans cette ligne d'extrusion, la présente invention concerne plus particulièrement 25 le caisson de refroidissement, les autres éléments (extrudeuse, cylindre chauffant avec vis sans fin, bac sous vide, dispositif d'entraînement tirant le tube) demeurent inchangés. 3040324 3 La Figure 2 permet de voir plus en détails, selon une vue en coupe longitudinale, un caisson de refroidissement utilisé pour la production de tubes plastiques à usage non médical, et la Figure 3 est une coupe transversale du caisson illustré à la Figure 2. Dans cette application, non médicale, le caisson (9) a une forme sensiblement 5 parallélépipédique à l'intérieur duquel va se déplacer le tube plastique, non représenté ici, selon l'axe longitudinal dudit caisson (9) ; ce dernier est doté d'un couvercle. Un courant d'eau est prévu avec des orifices d'entrée (10) et d'évacuation (11) ; les flèches illustrées aux Figures 2 et 3 indiquent les mouvements de l'eau dans le caisson, qu'il s'agisse de l'arrivée ou de l'évacuation. Par ailleurs le fond (12) dudit caisson est un plan incliné, et 10 l'évacuation de l'eau se fait en partie basse du caisson (9) à l'aide de la sortie (11). Le tube, non représenté ici, se déroule donc, immergé dans le volume d'eau dont la surface est référencée (13) ; l'eau est en effet le liquide de refroidissement généralement utilisé dans ce type de caisson. Cette structure est valable pour la production de tubes plastiques qui ne sont 15 pas à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire ; en revanche, elle ne convient pas dès lors que lesdits tubes sont à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire, car les tubes ainsi produits doivent être exempts de tout germe pathologique ainsi que cela a été précédemment indiqué. La présente invention a précisément pour but d'atteindre cet objectif. 20 Les Figures 4 et 5 illustrent schématiquement, en coupes longitudinale et transversale un caisson selon l'invention lorsque le tube plastique est destiné à un usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire. Le caisson (14) a sensiblement la même forme extérieure que le caisson (9) précédemment décrit ; à l'intérieur du caisson (14), doté d'un couvercle, est disposé un 25 bac (15) contenant un liquide de refroidissement dans lequel circule le tube plastique non représenté dans ces figures. Contrairement au caisson (9), le bac (15) ne contient aucun angle vif, limitant ainsi la prolifération des bactéries. En outre, le niveau du liquide de refroidissement affleure les bords supérieurs (16) du bac (15), et lesdits bords (16) présenteront avantageusement 30 un rebord arrondi vers l'extérieur du bac (15). Cette caractéristique des bords (16) évite que l'eau ne coule sur la surface externe du bac (15) ce qui entraînerait alors la création de biofilms, ces derniers étant incompatibles avec l'obtention de tubes plastiques à usage médical, pharmaceutique, cosmétique et alimentaire. Lors de la traversée du bac (15) le tube plastique repose sur des guides et/ou des roulettes, non représentés ici, disposés de place en place dans ledit bac, afin d'éviter que 3040324 4 ledit tube ne présente une flèche trop importante, ledit tube se déplaçant idéalement selon une ligne droite sensiblement selon l'axe longitudinal du bac (15) et étant immergé dans le liquide de refroidissement remplissant le bac (15) ; le nombre de ces guides et/ou roulettes dépend notamment de la longueur du bac (15). 5 L'arrivée du liquide de refroidissement se fait par des ouvertures (17) comme cela apparaît à la Figure 5, des plaques (18) étant préférentiellement disposées devant lesdites ouvertures (17), à une faible distance de ces dernières, afin d'éviter des turbulences dans le liquide de refroidissement à proximité du tube plastique non représenté ici. Au niveau du bac (15) l'évacuation du liquide de refroidissement s'effectue par une sortie (19) en 10 partie basse du bac (15) qui se présente sous forme de plan incliné, et également au niveau des bords supérieurs (16) à la façon d'une piscine à débordement ; cette évacuation au niveau des bords supérieurs (16) permet d'éviter que des bactéries ou autres germes tombant à la surface dudit liquide ne viennent ensuite par gravité tomber sur ledit tube plastique, le rendant ainsi impropre à son usage médical, pharmaceutique, cosmétique et 15 alimentaire. Au niveau du caisson (14), l'évacuation du liquide de refroidissement se fait par la sortie (20). Préférentiellement, le liquide de refroidissement sera de l'eau adoucie et filtrée par une succession de filtres de lia à 5i..t et sa température sera de l'ordre de 10°C. Dans le cas du caisson standard, c'est-à-dire pour la production de tubes plastiques 20 à usage non médical, les temps de passage de l'eau dans le caisson sont très variables, ce qui entraîne un temps de passage de l'eau important en particulier dans les zones mortes, en raison de l'évacuation unique située en partie basse dudit caisson ; dans le cas de la présente invention, quelle que soit la zone d'eau considérée, le temps de présence de l'eau dans le bac (15) est sensiblement identique, grâce à l'évacuation s'effectuant à la fois en 25 partie basse et au niveau des bords supérieurs (16) du bac (15), par débordement. Dans ces conditions, il n'a pas été possible de repérer visuellement des biofilms ou des particules en suspension dans le bac ; en outre, une analyse, par prélèvement d'eau suivi du développement des bactéries dans une boîte de Petri, puis lecture de la boîte de Petri cinq jours après la date de prélèvement, a permis de montrer que le milieu présentait 30 une concentration en germes totaux inférieure à 100 UFC/ml. Il n'y a pas eu d'Escherichia coli (E. Coli) détectés. Avantageusement, le bac (15) sera réalisé en inox, en résine ou en plastique et son nettoyage se fera chimiquement à l'aide de produits usuels en la matière (acide, base, désinfectant) ; il comportera un orifice d'entrée (21) et un orifice de sortie (22) permettant 3040324 5 au tube de circuler dans le bac (15), ces orifices ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre du tube. Le bac (15) peut atteindre une longueur importante, 8m par exemple, et les meilleurs résultats, adaptés au matériau à extruder, ont été obtenus avec une vitesse 5 d'extrusion allant de 10m/mn à 700m/mn. REVENDICATIONS1) Dispositif permettant l'obtention de tubes plastiques à usage médical, du type comprenant une extrudeuse dotée d'une vis sans fin tournant à l'intérieur d'un cylindre chauffant d'où sort le matériau destiné à être conformé en tube, un compartiment pour la mise en forme du tube, un caisson de refroidissement disposant d'au moins une arrivée de liquide et au moins une évacuation dudit liquide et des moyens pour tirer le tube ainsi formé hors du caisson, caractérisé en ce que ledit caisson (14) comporte en son intérieur un bac (15) contenant ledit liquide dans lequel circule ledit tube, ledit bac (15), de forme sensiblement parallélépipédique étant conçu de telle sorte que le trop-plein de liquide se déverse au niveau des bords supérieurs (16) dudit bac (15), ledit liquide s'évacuant également grâce à une sortie (19) dans la partie basse dudit bac (17), puis par la sortie (20) du caisson (14). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie basse du bac (15) se présente sous forme de plan incliné. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arrivée de liquide dans le bac (15) se fait au travers d'ouvertures (17) devant lesquelles sont disposées des plaques (18). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bords supérieurs (16) du bac (15) présentent un rebord arrondi vers l'extérieur dudit bac (15). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bac (15) est dépourvu d'angles vifs. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bac (15) est muni de guides et/ou roulettes sur lesquels repose le tube plastique lors de la traversée du bac (15) dans le liquide de refroidissement. 7) Procédé de production de tubes plastiques à usage médical mettant en oeuvre le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le matériau à extruder est choisi dans le groupe suivant : polycarbonate, polyéthylène, chlorure de polyvinyle, polyuréthane, polyoxyméthylène, acrylonitrile butadiène styrène, polypropylène, PEBAX ®. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vitesse d'extrusion se situe entre 10m/mn et 700m/mn. 9) Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le liquide de refroidissement utilisé est de l'eau adoucie et filtrée. 3040324 7 REVENDICATIONS 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température de l'eau utilisée est de l'ordre de 10°C.