Brevet FR3096290A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : Procédé pour rendre insensible à l'humidité les granulés de polymère [0001] Domaine technique de l'invention : Le domaine technique concerné par la présente invention est la fabrication et la mise en forme de matière plastique. [0002] Les matières plastiques sont fabriquées à partir de polymères et de différents composants, tels qu'additifs et adjuvants qui sont mélangés lors d'une opération appelée compoundaee qui se termine par la granulation qui forme les granulés de matières plastique. [0003] Ces granulés seront livrés aux transformateurs qui vont mettre en forme ces granulés pour obtenir un objet fini ou semi-fini. [0004] [0005] Etat de la technique: Un grand nombre de polymère présentent des propriétés hy- drophiles qui compliquent leur mise en oeuvre. [0006] En effet les procédés de mise en forme des matières plastiques nécessitent que le taux d'humidité dc ces dernières soient en - dessous d'un seuil critique. [0007] La teneur en eau des matières plastiques est généralement très faible après fabrication des granulés, mais les matières plastiques à base de polymère hydrophile absorbent rapidement l'humidité de l'air ambiant et deviennent ainsi impropre à la mise en forme. Ce phénomène est appelé reprise d'humidité. [0008] Les solutions traditionnelles sont de conserver ces matières dans des contenants étanches, de limiter au maximum leur contact avec l'air ambiant et de leur faire subir une opération d'étuvage ou de séchage avant leur mise en forme, selon, par exemple, les techniques présentées dans le Brevet EP2921273 ou le Brevet EP2858802. [0009] L'inconvénient des solutions existantes est la complication du procédé qui en résulte et l'augmentation des coûts de mise en forme qui y est liée. [0010] [0011] Problème technique à résoudre : La présente invention a pour objet de rendre in- sensible à l'humidité les granulés de polymère hydrophile. [0012] Description détaillée de l'invention revendiquée : [0013] La présente invention concerne un procédé permettant d'hydrofuger individuellement chaque granulé de matière plastique hydrophile. [0014] Dans ce but, chaque granulé est recouvert intégralement d'une fine couche super- ficielle d'un matériau d'enduction étanche à l'eau, hydrofuge et non soluble dans l'eau. [0015] Ce revêtement empêche ainsi les granulés de matière plastique d'absorber l'humidité de l'air ambiant. 2 [0016] Le matériau d'enduction choisi par l'homme de métier devra être étanche à l'eau, présenter une bonne adhérence sur les granulés ainsi qu'une température de fusion inférieure d'au moins 10°C au du point de ramollissement du polymère de base ou une bonne solubilité dans un solvant inerte par rapport aux composants des granulés. [0017] TI devra également présenter une bonne compatibilité avec la matière plastique lors de la mise en forme et à l'état d'objet fini. [0018] Le procédé d'enduction sera choisi par l'homme de métier de façon à obtenir une couche fine, préférentiellement d'épaisseur inférieure à 0,01 mm. et continue de matériau d'enduction. [0019] De tels techniques et matériaux sont bien connus des experts dans le domaine. [0020] Le procédé d'enduction pourra être, par exemple, le mélange dans un mélangeur à pales, à une température suffisante pour que le matériau d'enduction soit à l'état liquide et forme une pellicule complète et très fine autour de chaque granulé. [0021] D'autres techniques d'enduction sont possibles, comme les techniques d'enduction ou d'enrobage utilisées dans l'industrie du médicament, tel que le vernissage lors de la dragéification des comprimés ou le pelliculage par film en lit d'air fluidisé. [0022] D'autre techniques d'enduction peuvent également être le passage des granulés dans une solution contenant le matériau d'enduction suivi de l'évaporation du solvant, ou encore la pulvérisation de cette solution sur un lit de granulés, ou tout autre technique permettant d'obtenir un film fin et continu autour de chaque granulé. [0023] Avantages de l'invention : L'invention présente ces avantages qu'elle supprime la nécessité de l'opération de séchage, ce qui génère un gain d'énergie, une économie de manutention et d'investissement en équipement de séchage et, de plus simplifie le procédé. [0024] Un avantage supplémentaire de la présente invention est de permettre un condi- tionnement standard des granulés, ce qui supprime le coût d'un conditionnement en emballage étanche te les précautions de manutention. [0025] De plus, elle permet le transport et la manutention de granulés en vrac, ce qui génère une importante économie de manutention au cours de la mise en forme et de conditionnement, au niveau de la chaine logistique. [0026] Une lecture attentive de la description détaillée fait apparaître d'autres avantages de la présente invention. [0027] Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention : [0028] Une variante préférée de la présente invention s'applique dans le cas des granulés à base de Polyamide 6 ou de Polyamide 66 et utilisera du Stéarate de Zinc comme matériau d'enduction. [0029] En effet, ce dernier est étanche à l'eau et compatible avec le Polyamide en terme de mise en forme et de propriétés à l'état transformé. De plus, sa température de fusion est 3 de 110°C alors que le PA 6 et le PA 66 reste rigide jusqu'à 200°C. [0030] Le procédé d'enduction sera choisi par l'homme de métier comme étant le mieux approprié pour obtenir une pellicule complète et très fine autour de chaque granulé. De tels techniques et matériaux sont bien connus des experts dans le domaine. [0031] Le choix de l'homme de métier dans la présente variante préférée de l'invention pourra, par exemple être le mélange dans un mélangeur à pales, à une température suffisante pour que le matériau d'enduction soit à l'état liquide et pour que sa viscosité faible. [0032] Le type de mélangeur et les paramètres détaillés et optimisés dans la présente variante préférée de l'invention seront choisis par l'homme de métier sur la base suivante, par exemple : [0033] L'hydrofugation de granulés à base de Polyamide 6 ou 66 consiste chauffer à 130°C. ou plus, dans un mélangeur à tonneau une masse de Stéarate de Zinc représentant un pour cent de la masse de granulés à traiter. Le Stéarate de Zinc est ensuite brassé dans le mélangeur de façon à obtenir le Stéarate sous forme liquide à faible viscosité. [0034] Les granulés issus de compoundagc et protégés de la reprise d'humidité, sont pré- chauffés à une température choisie par l'homme de métier. [0035] Dans la présente variante préférée de l'invention, les granulés sont ensuite introduits et mélangés au stéarate liquide jusqu'à ce que chaque granulé soit enduit d'une couche continue et fine de Stéarate. Les granulés sont ensuite refroidis et peuvent être stockés en vrac. [0036] Une démarche identique permet d'hydrofuger tous les granulés de matière plastique, moyennant le choix par l'homme de métier du matériau d'enduction et de la technique d'enduction la mieux adaptée à la mise en oeuvre de la présente invention. [0037] [0038] APPLICATIONS INDUSTRIELLES [0039] Parmi les applications industrielles de la présente invention, figure l'hydrofugation de tous les granulés de matières plastique sensible à l'humidité. [0040] Parmi ces dernières figurent notamment les matières à base des Polyamides, des Po- lystyrènes, des PVC, des PMMA et des PC, mais également des POM, entre autres matières plastiques. [0041] Les applications industrielles concernent toutes les branches de la Plasturgie qui utilise des granulés. On peut citer notamment l'injection de pièces technique pour l'industrie automobile ou l'extrusion de profilés pour le secteur du batiment. [0042] [0043] GLOSSAIRE (au sens du présent brevet) [0044] Additifs: Composant de la matière plastique. Il est généralement destiné à accroitre une ou plusieurs propriétés spécifiques et/ou diminuer le coût. [0045] Adjuvants: Produit chimique entrant dans la composition de la matière plastique. Il est généralement destiné à accroitre une ou plusieurs propriétés spécifiques et est incorporé à faible proportion. [0046] Compoundage: Processus permettant le mélange par fusion de matières plastiques, d'adjuvants et d'additifs. [0047] Copolymère : Polymère issu de la copolymérisation d'au moins deux types de monomère, chimiquement différents, appelés comonomères. Il est couramment désigné par le nom du polymère issu de l'un des comonomères. [0048] Hydrofugation: Fait d'hydrofuger, d'enduire d'un produit qui empêche l'humidité de pénétrer la matière plastique. [0049] Hydrofuger: Enduire d'un produit qui empêche l'humidité de pénétrer la matière plastique. [0050] Hydrophile: Un composé hydrophile est un composé ayant une affinité pour l'eau et tendance à l'absorber. [0051] Enduction: Traitement de surface qui consiste à appliquer un revêtement superficiel sur un substrat. [0052] Enrobage: Action de recouvrir d'une couche superficielle protectrice. Désigne également le résultat de cette action. [0053] Matériau d'enduction: Matériau qui constitue la couche protectrice appliquée lors de l'enduction. [0054] Matière plastique : Mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est sus- ceptible d'être moulé, façonné, en général à chaud et sous pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet. [0055] Mélangeur à pales : Machine utilisée pour mélanger des produits sous forme de granulés, de poudre, de pate ou de liquide. Elle utilise un système de pales montés sur un arbre tournant pour brasser le mélange. [0056] Mise en forme de matière plastique : ensemble des opérations permettant de transformer les granulés de matière plastique en un objet fini ou semi-fini. [0057] PA 6 : Polyamide 6 et ses copolymères et variantes [0058] PA 66 : Polyamide 66 et ses copolymères et variantes [0059] PETP : Polyéthylene téréphtalate et ses copolymères et variantes [0060] PC : Polycarbonate et ses copolymères et variantes [0061] Polymère : Matériau constitué de macromolécules organiques. Par extension désigne la matière plastique constituée à partir d'un polymère. [0062] Polystyrènes : famille de matière plastique à base de styrène. Elle comprend notamment les ABS (acrylonitrile butadiène styrène), les SB (poly(styrène/butadiène)) et les PS (Polystyrène non modifié) et leurs copolymères et variantes [0063] PMMA : Poly(méthacrylate de méthyle) et ses copolymères et variantes [0064] POM : Polyoxyméthylène et ses copolymères et variantes [0065] PVC Poly(chlorure de vinyle et ses copolymères et variantes [0066] Revêtement : Action de déposer une couche superficielle modifiant les propriétés de surface d'un objet. Par extension matériau constituant cette couche. [0067] Séchage : Procédé ayant pour objectif l'élimination de l'eau contenues dans un corps. [0068] Variante de polymère : polymère comportant des modifications de la macromolécule de base 6 REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé permettant de réaliser l'hydrofugation de granulés de matière plastique hydrophile par enduction de chaque granulé d'une fine couche superficielle de matériau étanche à l'eau et non soluble dans l'eau. [Revendication 2] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par le dépôt du matériau d'enduction quand ce dernier est en solution dans un solvant liquide. [Revendication 3] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par le dépôt du matériau d'enduction à l'état liquide. [Revendication 4] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base des polyamides et leurs copolymères et variantes. [Revendication 5] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base de polystyrène, y compris les ABS et les SB, leurs copolymères et leurs variantes. [Revendication 6] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base de POM et ses copolymères et variantes. [Revendication 7] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base de polycarbonate et ses copolymères et variantes. [Revendication 8] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base de PMMA et ses copolymères et variantes. [Revendication 9] Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'hydrofugation des granulés de matière plastique à base de PETP et ses copolymères et variantes.