FR 2011911 A1 19700313 FR 6920359 A 19690618 20359 1 2011911 ' La présente Invention concerne une méthode pour l'exécution de traitements et procédés chimiques, ayant tout particulièrement trait aux phases de polycondensation avancée et finale, de démono-mérisation et, de toute façon, de préparation de hauts polymères en vue de leur emploi. L'invention concerne également les moyens mécaniques, c'est-à-dire l'appareil permettant la mise en oeuvre desdits traitements et procédés selon la méthode précitée. On sait que ces traitements et procédés doivent etre effectués en respectant certaines conditions et exigences particulières et en utilisant des moyens mécaniques capables d'opérer sur des composés possédant une haute viscosité. On sait également que, en principe, ces traitements comprennent la séparation et l'éloigné-ment de la masse, de moyenne et haute viscosité, de composés ou fractions volatiles, cette dernière expression se rapportant, en général, à des composés se trouvant ou se formant dans ladite masse et en état de se gazéifier sous lea conditions de température et de pression du milieu où 1s traitement ou procédé est effectué* Des traitements et procédés chimiques caractérisés par ces conditions sont bien connus dans la technique de la branche considérée. Des traitements ae ce type-, effectués sur polymères d® moyenne et haute viscosité, dont la viscosité peut5 depuis quel-que s centaines de poises, atteindre des valeurs de l'ordre d'un millier de poises ou plus, sont, par exemple, ceux de polycondensation avancée et finale des polyesters d'où lson doit éloigner le glycol. D'autres encore, caractérisés par un comportement équivalent de la masse traitée, sont ceux de démonomérisation, ou de "stripping* des fractions monomères qui se trouvent dans les polyamides en fia des procédés de polymérisation ou de aopolyméri-sation» D'une manière avantageuse, 1*opération dite "stripping'8 peut s'effectuer sues! sur les pâtes ou mélanges d'oligomèree et ûe monomères obtenus soiame sous-produitss ledit traitement ayant pour but de recouvrcr ces abus-produits dérivant des procédés de polymérisation bien connus en soie A titre d8 exemple, la méthode et l'appareil sel&a..1'invention peuvent être utilisés avantageusement; pour traiter les pâtes et les mélanges recouvrés par lavage à l'eau de polyeaproainj.des? qui consistent principalement p/m ORIGINAL 69 20359 2 2011911 en de "bas oligomères du polymère considéré, et dont le contenu de monomère peut aussi varier dans des proportions allant de 20 jusqu'à 50 fo. Grâce à la méthode et aux moyens prévus par l'invention il est possible d'effectuer la séparation du monomère de 5 la fraction d!oligomères, ces derniers pouvant à leur tour être uépolymérises d'une façon simultanée. De toute façon, aux fins de la présente invention, il suffit de considérer ici, comme exemple d'application avantageux de la méthode et de l'appareil susmentionnés, celui d'un traitement comprenant une phase d1éloignement 10 de fractions volatiles d'une masse de polymère qui possède une viscosité telle qu'elle fait obstacle aux phénomènes et aux mouvements de glissement spontané, ainsi qu'à la migration des particules des composés volatile qui tendent à atteindre la surface de la masse visqueuse pour s'en échapper. 15 De tels traitements et procédés exigent, en général, l'emploi de moyens mécaniques opérant à 13intérieur d'us. espace ou milieu &aia.t©nu à une température appropriée et à pression sab-atmospka-rique (généralement de 1» ordre de quelques mm de Hg) ©n vue de favoriser la gazéification des fractions volatiles. Ses moyens 20 aéeaaiques ont pour rôle de provoquer une perturbation de la masse TisqueusG qui a la double foactiâii c."assurer Isa transferts cl© masse aaoessaires, ainsi qu^isao plus ou moins affioae® alternaaea clss différentes parties de ladite aasse à la surface de celle-ci9 d'où, les fractions volatiles gazéifiées doivent'être libérées® Ses 25 mêmes moyens mécaniques sont généralement utilisés aussi pour faise avancer progressivement la masse en traitement, entre l'orifice d8alimentation de la matière à traiter et celui d'expulsion de la masse traitée. De nombreux moyens mécaniques ont été proposés dans le but 30 d'obtenir les effets précités. Les solutions techniques considérées comme étant les plus convenables à présent, utilisent une ou plusieurs vis transporteuses, généralement avec axe horizontal ou sub-horizontal, qui plongent en partie dans la masse de polymère. La rotation de ces vis, aux surfaces desquelles la masse vis-35 queuse adhère, a pour effet le transport progressif répété de portions de la masse de polymère à la surface de celle-ci, en facilitant l'échappement des fractions volatiles et 15achèvement des lr) ORIGINAL 69 20359 3 2011911 1 différents phénomènes. On a également prévu dans la technique de la branche, des appareillages dans lesquels on fait couler par gravité la masse polymère à traiter tout le long des parois intérieures de l'appareil, la masse formant ainsi une couche plus ou 5 moins épaisse qui progresse vers le bas en direction de la sortie de ce dernier. Cependant, ces moyens .n'assurent aucun remuage de la masse de polymère, ni la progression contrôlée de celle-ci vers la sortie de l'appareil. On a en effet constaté que, bien que toua ces moyens connus, les vis transporteuses en particulier, puissent 10 se considérer comme les plus aptes à obtenir les effets désirés, leur rendement pourrait néanmoins être de beaucoup amélioré tant au point de vue capacité de production que qualité du produit. De fait, ces systèmes connus exigent, en général des temps de séjour très longs, ce qui se traduit en un rendement bas. De plus, 15 la Demanderesse a constaté que malgré ces temps de séjour élevés (exprimés par le rapport entre la masse se trouvant à chaque ins~ tant dans le milieu de traitement et la quantité de polymère traité débitée à la sortie) les phénomènes désirés ne se déroulent pas de la manière la plus satisfaisante. En fait, les loags 20 temps de séjour adoptés dans ces appareils favorisent la tendance à la dégradation thermique des matières traitées, ce qui réduit les qualités demandées pour celles-ci en vue de leurs emplois ultérieurs, et, par exemple, provoque la coloration jaune ou foncée indésirable les produits ainsi obtenus. Aussi, la Demanderesse a 25 constaté que 1'éloignement des fractions volatiles, par ces systèmes connus, n'est pas des plus réguliers. Dans le cas des vis transporteuses, par exemple, les mouvements intérieurs ne se déroulent pas avec l'uniformité désirée en tous points de la masse, car, étant donné la viscosité élevée de la matière, la distribu-30 tion des particules et les chemins qu'elles parcourent pour atteindre la surface exposée à l'atmosphère gazeuse sont inégaux et non uniformes. D'autres phénomènes indésirables, telle que? par exemple, la non imiformité du poids moléculaires etc», sort eux aussi une conséquence d'un traitement non uniforme des diffé-35 rents points de la masse. La présente invention a pour but de concevoir et d'appliquer certains principes particuliers, mentionnés ci-dessous, permettant BAD ORIGINAL 69 20359 4 2011911 ; de résoudre les problèmes qui se posent lorsqu'on veut améliorer le rendement qualitatif et quantitatif des moyens et des dispositifs destinés à l'exécution de procédés et traitements tels que ceux ci-dessus mentionnés ou analogues. 5 Plus particulièrement, l'invention a pour objet de réaliser une méthode pour l'exécution des procédés et traitements chimiques du type considéré, suivant laquelle la masse visqueuse est traitée et manipulée mécaniquement de manière qu'elle présente une surface exposée proportionnellement ample qui favorise l'éloignement 10 des fractions volatiles. De plus, ce traitement est tel qu'il permet d'amener régulièrement et uniformément chaque point de ladite masse à la surface de celle-ci dans les conditions d'exposition désirées. En outre, la méthode selon l'invention assure à la matière visqueuse une progression contrôlée et uniforme depuis son 15 entrée dans la zone de traitement jusqu'à la sortie de eelle-oi» Selon la méthode employée, les conditions de traitement et de manipulation de la matière sont particulièrement favorables au bon déroulement des phénomènes d'échange de chaleur et de transfert de masse qui sont nécessaires tant à la conversion des fractions 20 volatiles qu'à l'achèvement des processus proprement chimiques tels que, en particulier, ceux de polycondensâtion# D'un© manière particulière, l'invention se propose de réaliser une méthode-..çt.des moyens qui permettent d'exécuter les traitements susmentionnés dans les conditions techniques les plus 25 convenables pour le bon succès des résultats. A titre d'exemple, en considérant comme champ d'application les traitements de démo-nomérisation, l'opération dans le cas de ces traitements, se déroule d'une façon tellement complète, lorsqu'on l'effectue selon la présente invention, que le polymère ainsi traité peut, grâce 30 à son'contenu de monomère extrêmement réduit, être passé directement, c'est-à-dire sans aucun lavage ou traitement ultérieur, à la production sur échelle industrielle de fils ou filés, par exemple, qui possèdent à un haut degré les caractéristiques demandées. Toujours à titre d'exemple, lors de la mise en oeuvre de 35 l'invention sous forme expérimentale, des polyamides type Nylon 6 provenant d'une polymérisation en continu de caprolactame et contenant 9 f<> environ de monomère, ont été rapidement et avec succès *A° ORIGINAL 69 20359 5 2011911 démonomérisées jusqu'à en réduire à 1-2 e/o le contenu du monomère. Le polymère ainsi obtenu était par suite apte à être filé pour donner des fils ou filés répondant en tout aux caractéristiques exigées pour ces produits. Én utilisant la même machine dans les 5 phases de polymérisation finales de polyesters linéaires, on a pû éliminer de la matière de départ," celle-ci ayant une viscosité intrinsèque ( TJ ) = 0.3-0.35, une quantité d'éthylène glyc'ol telle que, à sa sortie de l'appareil, ladite matière avait une viscosité ( ^ ) = 0.63-0.65, c'est-à-dire qu'elle était apte à 10 l'extrusion à travers des filières, et à la transformation en fils ou filés polyesters possédant les caractéristiques mécaniques et textiles les plus désirables. D'une manière essentielle, la méthode selon 1cinvention consiste en un traitement pendant lequel le polymère est obligé de 15 s'étaler sous la condition d'ion voile visqueux qui adhère à une surface chauffée et progresse en contact étroit avec, oelle-ci, ev, qui est soumis à une action mécanique dont la double fonction, est de déterminer et contrôler la progression audit voile sur ladite surface, en même temps que de provoquer un mouvement continu de 20 toutes les particules de matière distribuées dans la section du voile précité, de telle façon que chacune ds ces particules soit amenée périodiquement à la surface dudit voile, le tout en assurant un mélange et une homogénéisation complètes de la masse polymère visqueuse# En conclusion, la méthode selon l'invention as-25 sure des conditions sous lesquelles la progression, le chauffage et l'exposition de chaque partie ou point'de la masse traitée sont rigoureusement uniformes et de plus, et en particulier, qui permettent aux fractions volatiles de se libérer prcsmptement et uniformément de toua lesdits points. 30 En principe, l'appareil permettant la mise ©n oeuvre de cette méthode, comprend à l'intérieur d'un espace clos assujetti aux conditions de température et de pression qu'exige le traitement à effectuer, au moins une surface métallique sensiblement cylindrique , à axe vertical et opportunément chauffée, sur laquelle 35 peut se former et adhérer un voile visqueux ; et au moins un corps sensiblement cylindrique qui est supporté et actionné mécaniquement à l'intérieur dudit espace de manière qu'il puisse efBAD ORIGINAL 69 20359 6 2011911 fectuer un mouvement eycloïdal au contact de ladite surface ; la surface dudit corps étant à son tour pourvue de sillons ou rainures hélicoïdales de pas et section tels que, sous l'effet dudit mouvement cycloïdal, ledit voile visqueux soit cycliquement et 5 continuellement subdivisé en fractions distribuées suivant les génératrices de la première dite surface, et qu'il puisse progresser en fonction soit de l'inclinaison de l'hélice desdits sillons, soit du mouvement de rotation relatif entre ledit corps et ladite surface, tandis que la redistribution périodique répé-10 tée de la matière polymère qui forme ledit voile visqueux par fractions remplissant instantanément les sections desdits sillons, provoque un mouvement des particules visqueuses qui se trouvent dans le voile précité, et assure leur transport cyclique à la surface de celui-ci. 15 î*ar conséquent, en ce qui concerne sa structure, et dans son acception la plus ample, ledit appareil est caractérisé en ce .vu5il comprend au moins ua corps creux dont la partie intérieure constitue ie milieu de traitement arc présente une surface métallique permettant la formation et le glissement du voile visqueux } 20 des moyens pour chauffer la partie extérieure de ladite surface ; ~m. arorfe aotsur oo&zial à cette surface et engagé à l'intérieur audit milieu jau moins un train de rôties associées à des moyens ■Is .support et dont ie but est d'imprimer à au moins un corps sensiblement cylindrique, pourvu de rainures hélicoïdales et eup-25 porté par lesdits moyens de support, un mouvement eycloïdal au contact de ladite surface ; des moyens pour introduire dans ledit milieu, à l'extrémité supérieure de ladite surface, me matière polymère devant être traitée \ des moyens pour expulser la matière traitée du fond dudit milieu ; et des moyens d'évacuation pour les 30 fractions volatiles s'étant libérées au cours du traitement. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'appareil comprend au moins deux surfaces sensiblement cylindriques, coaxiales, superposées, dont l'une, soit celle inférieur©, est de diamètre réduit, lesdites surfaces coopérant chacune avec au 35 moins un corps qui est animé d'un mouvement hypocycloïdal au contact desdites surfaces. Suivant un mode d'exécution de l'invention, ledit train de BAD OR,GINAL 69 20359 7 2011911 roues est de type cycloïdal, les deux mouvements de rotation et de révolution du ou des corps actionnés cycloïdalement, qui opèrent au contact de la ou les surfaces donnant lieu à la formation et au glissement du voile visqueux, étant obtenus d'un moteur unique. 5 Suivant un autre mode de l'invention, le train de roues com prend deux groupes mécaniques, de manière à ^obtenir que les mouvements de rotation et de révolution précités soient indépendants, ce qui permet des variations dans les résultantes desdits mouvements et, de ce fait, consent d'établir à l'avance, dans la mesure 10 la plus appropriée à chaque cas particulier, l'importance des glissements entre les surfaces se trouvant instantanément en contact • Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, l'appareil comprend une pluralité de surfacesfixes coaxiales concen-15 triques, chacune associée à des moyens d'alimentation de la matière visqueuse à traiter de manière à pouvoir former autant de voiles visqueux qu'il y a de ces surfaces, et une correspondante pluralité de surfaces mobiles également coaxiales, lesquelles forment un ensemble structural qui est supporté à rotation autour 20 d'un axe excentré par rapport à l'axe des premières dites surfaces, ledit ensemble étant en outre animé d'un mouvement de rotation autour de oe dernier axe, de façon à obtenir que chacpn.e desdites surfaces mobiles effectue un mouvement cycloïdal par rapport à une surface fixe correspondante, le tout étant conçu de manière à 25 réaliser, à encombrement total de l'appareil et volume du milieu de traitement égaux, une grande étendue superficielle pour le traitement de ladite matière sous la forme caractéristique du voile visqueux précité. Suivant une autre caractéristique avantâgeuxe de l'invention, 30 lesdites surfaces présentent une faible conicité } le ou les corps coopérant avec elles sont supportés de manière à s'adapter spontanément à ladite conicité, et les moyens supportant ces corps sont déplaçables et réglàbles suivant l'axe desdites surfaces, ce qui permet de déterminer à l'avance et de régler la pres-35 sion et, de toute façon, les conditions de contact glissant-roulant du ou desdits corps et desdites surfaces. Les caractéristiques ci-dessus et d'autres particularités de BAD 69 20359 8 2011911 l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre purement indicatif nullement limitatif, deux modes de réalisation de l'invention* Bans ces dessins : 5 La figure 1 est une coupe verticale d'un premier mode d'exécution de l'appareil selon l'invention, avec certaines parties constitutives intérieures et extérieures do celui-ci en vue partielle, et avec plusieurs simplifications et omissions en ce qui concerne les détails 10 purement cônstructifs et les parties complémentaire s non formant l'objet de la présente invention ; La figure 2 montre, en perspective et sous forme schématisée» 1* combinaison et la liaison spécialement des élément# rotatifs et stationnaires qui coopèrent au traitement 15 de la matière selon la méthode de l'invention j Les figures 3, 4 et 5 représentent, en eoupe verticale «t à plus grande échelle, ou avec des modifications dans Isa proportions en vue de mettre plus en évidence les effets obtenus, un fragment du voile visqueux dans des 20 différents moments de son traitement { La figure 6 représente sohématiquement un effet obtenu comme résultat dftdit traitement | La figure 7 représenté» en perspective et s chémat iquement, le phénomène de la progression de la matière soua les oon-25 ditions d'exposition à l'atmosphère gazeuse qui per mettent la dispersion des fractions volatiles j La figure 8 est un exemple schématique de 11 hypocycloï&e décrite â@ t©iis les points du système mobile 5 La figure 9 représente, en ooupe verticale, avec quelques simpli-30 fications en ce qui concerne la construction, un mode d'exécution d'un appareil selon l'invention utilisable en particulier lorsque de grandes quantités de matière sont à traiter, ledit appareil, dont la partie supé- * rieure seulement est représentée, comportant une plu— 35 ralité de surfaces coaxiales, respectivement fixes et mobiles } La figure 10 est une coupe transversale dudit dispositif suivant ORlGfWl 69 20359 9 2011911 X - X de figure 9 ; et La figure 11 représente, en perspective et schématiquement, la combinaison essentielle desdites surfaces et, respectivement, des trains de roues, qui a pour but d'impri-5 mer aux surfaces mobiles le double mouvement de rota tion et de révolution. Dans-le mode d'exécution des figures 1 et 2, l'appareil selon l'invention comprend un ensemble structural lequel, en ce qui concerne ses parties centrale et inférieure au moins, est assimi-10 lable à un réacteur de polycondensâtion finale, à axe vertical, à. sa partie intérieure ce réacteur comporte deux chambres coaxiales superposées 10 et 11 dont les parois 12 et 13 respectivement, qui présentent une faible conicité et dont le sommet du cône est dirigé vers le bas pour les raisons que lson verra plus loin, sont 15 raccordées par une partie annulaire 14* Ces parois, constituées en acier inoxydable de préférence, sont chauffées par un véhiculc thermique approprié, tel que du dyphâ&ile par exemple, qui circula dans un espace intermédiaire 15 qui satoure sait les parois précitées, soit, au besoin, leb tubulures 16 et 17 &8entrée et, respee-20 tivement, de sortie du polymère. Le suites tubulures en eoEuau- nication avec au moine un orifice 18 par où arrive le polymère à l'extrémité supérieure de lu paroi 1£ de la chambre 10, et, respectivement, un moyen a8expulsion étanche, tel que, par exemple, une vis d'expulsion 13 connue en soi. 25 Dans les limites de ce quson vient de décrire, et en supposer"; que le polymère, ou la masse, ou le mélange, ou, de toite façon, la matière visqueuse, soit introduite en l'alimentant à la partie supérieure de la surface de la paroi 12, cette matière se disposerait alors, au cjuts de son déplacement spontané vers le bas, par 30 couches superposées noxi contrôlables, en formant un Toile dont l'épaisseur, au bout d5un certain temps, pourrait atteindre une valeur oelle qui serait â8obstacle tant au chauffage uniforme ûe ce voile que à l'échappement de celui-ci des fractions volatilss. En effet, le glissement spontané est réglé en fonction de la va-35 leur des forces de cohésion et d,; adhérence qui,- d5nme part, s'opposent à l'action de la gravité, tandis que d'autre part sont susceptibles de se modifier coalise suite de changements dans la visBAD ORlQtNAL 69 20359 10 2011911 cosité dudit polymère au cours de sa descente le long de la paroi précitée. Deux corps cylindriques coaxiaux 20 et 21 respectivement, pourvus de rainures hélicoïdales, sont placés tout près des parais 5 12, 13, de Manière à pouvoir- rouler au contact le ces parois» Ces corps sont supportés au moyen d'un joint sphérique 22 pax" tin arbre 23 qui est à son tour supporté à rotation par -un dispositif de support, tel que le dispositif à deux bras 24 de l1exemple illustré, susceptible de tourner autour dsun arbre moteur 25* Cet arbre 25, 10 qui est coaxial aux chambres précitées, sort de la tête de réacteur 26 à travers un système de garniture etanche approprié 27 dont la pxsésence per-met dsétablir et de maintenir dans lesditee chambres la dépression désirée, poussée jusqusk quelques mm de Hg® L'arbre moteur 25, qui est relié à une source de mouvement 15 quelconque (non illustrée), par l'entremise d'une courroie de transmission &ctàani*aa.i;. mie psiziie ko par exemple, est solidaire d'ttEtô roué aoxaxre k> jcaisaxib partxe u.un sysviaie planétaire qûx comprend au yioxiis ue.© roue &ci,»idXiiïîs celle-ci étant coaxi&^-j à 15arbre 23 des corps 20, 21, et engrénant avec une couronne 20 tée 31 solidaire de 1° enveloppe de i appareil. Préférablement » le S&'â&LLxtfô Gât (supporté pouvoir tourner sur 'l:JU* 25 dont, par contre, est ssolidaire i*na secondé- roue satellite- Jâ qui engrène eveu as® seconds roue solaire 33» Gètte duplicatieii du système épicycloiLdal a la double fonction de'permettre d'!&•=> 25 primer aux corps 20, 21, par un choix judicieux des rapports este-les nombres de dents, une vitesse angulaire relative'autre que celle imprimée au satellite j0 pour sa rotation sur la couronne . 3'i, et de réparer entre les de-us trains d'engrenage les efforts dérivant de la résistance opposée aux mouvements de révolution ets 30 respectivement, de rotation des corps 20, 21 précités. J>sune Manière préférable, les différents trains d8engrenages et les organes de support des arbres sont logés dans mie chambr-o 40 séparée au .milieu de traitement par tin diaphragme en forme tie disque 41 par exemple* Qe diap&ragme, qui est traversé d'une ma-» 35 nière étanehe par l'arbre excentrique 23, est assuré par son bord périmétral aux parois de ladite chambre, également cisune manière étanehe, par on joint à labyrinthe par exemple. Btânt donné qu8il BAD 0RIQIHAL 69 20359 n 2011911 est impossible pratiquement de garantir une étanchéité rigoureuses on peut remplir avantageusement la chambre supérieure 40 avec une atmosphère d'azote, introduite à travers un orifice 42 par exemple, de façon que des fuites éventuelles vers la chambre infé-5 rieure ne puissent causer aucun préjudice au milieu de traitement. L'arbre moteur 25 est en outre engagé azialement dans un dis-'positif, tel qu'un moyeu 34 vissé dans un châssis 35 solidaire de l'enveloppe de l'appareil, qui permet d'effectuer le réglage en direction axiale de cet arbre. 10 Les conicités des surfaces 12, 13 étant égales, le réglage axial dudit arbre, auquel tout l'ensemble mobile est suspendu, permet d'établir avec précision les conditions d'adhérence des corps 20, 21 sur lesdites surfaces, tandis que le joint spérique 22 consent aux corps précités de prendre spontanément 1'inclinai-15 son nécessaire pour garantir ladite adhérence, en compensant de la sorte les tolérances d'usinage inévitables, d'éventuelles déformations de nature thermique et mécanique, ou analogues. Les conditions qui permettent aux traitements de la matière de se dérouler selon la méthode en question sont dues soit audit 20 mouvement hypoaycloïdal (lequel peut entraîner des glissements entre les surfaces 12, 13 et les surfaces des corps 20, 21, suivant les rapports de transmission adoptés pour les trains d'engrenages), soit à la présence des sillons ou rainures hélicoïdales sur les surfaces desdits corps, le sens d'hélice de ces rainures 25 étant choisi de manière à donner lieu à une composante dirigée vers le bas, comme résultat deB mouvements combinés de révolution et de rotation desdits sillons au contact des surfaces des chambres 10 et 11* ' Préférablement 3 le profil desdits sillon® aorrespond, on 30 principe, à celui représenté sur les figures 3-5 v mais avec un rapport plus petit entre profondeur et développement axial du sillon, que celui illustré. D'une façon générale, la largeur des sillons correspond à 2/3 du pas de l'hélice et leur profondeur va en croissant du haut vers le bas. Bien entendu, ces conditions de 35 configuration peuvent être variées suivant la nature et la viscosité du polymère à traiter. Les effets dérivant de la coopération des corps à rainures BAD ORIGINAL 20359 12 2011911 hélicoïdales roulant au contact des surfaces 12, 13 sont schématisés sur les figures 3-5. Le profil des sillons ou rainures précités est dimensionné de manière que la section de ces rainures corresponde à la section 5 de la matière qui se trouve sur lesdites surfaces. La figure 3 représente la distribution hypothétique du polymère P sous forme d'un voile visqueux d'épaisseur uniforme sjd adhérant sur l'une de ces surfaces, notamment la surface 12 par exemple. La section de la matière, pour une hauteur donnée h du voile, correspond donc 10 au produit h . s£ . Les sections des rainures sont de aire A telle que la somme de ces aires, comprises dans une hauteur correspondant à la hauteur h du voile visqueux, soit égale au produit précité. Par conséquent, si l'on suppose ladite section comme étant tracée suivant la génératrice de contact instantané entre le 15 corps 20 et la surface 12, selon représenté sur la figure 4, on a, pour cette condition, la concentration de la matière visqueuse dans les sillons 20 dont la section en est entièrement remplie. Dès que ledit corps s'est déplacé au-delà d'une génératrice quelconque desdites surfaces, le voile liquide, précédemment dierlti-20 bué en fractions superposées A1 (figure 4), commence à couler, "bien entendu dans les limites de sa viscosité, et prend, dans ses sections verticales, une forme sensiblement égale à celle indiquée par A" sur la figure 5, cette condition étant maintenue jusqu*à ce que, lors du passage successif du cortps 20 ou 21, le voile est 25 réparti et redistribué à nouveau en fractions A*. La figure 6 montre schématiquement le déroulement probable des phénomènes de glissement se succédant à chaque passe. iSn supposant que lesdites fractions de polymère A, libérées des rainures ou cannelures du corps roulant, soient réparties en me pluralité 30 de petites couches superposées, représentées séparément par la flèche 3? sur ladite figure, on a que, par effet des phénomènes bien connus du mouvement des fluides visqueux, ces petites couches prendront progressivement une vitesse d'autant plus croissante, sous l'action de la gravité, qu'elles sont éloignées de la sur-35 face 12 sur laquelle adhère la couche limite. Par conséquent, les particules de polymère inférieures sont progressivement découvertes par celles supérieures. Le passage successif du corps rouir* bad original 69 20359 13 2011911 lant, qui rétabli les conditions de figure 4 et qui par ses nervures 20' s'enfonce jusqu'à la couche limite dans le voile visqueux, provoque un mélange positif de la matière en traitement et la substitution des particules de cette matière qui se trouvent 5 à la surface du voile visqueux par d'autres particules de ce dernier. En même temps, la composante axiale de l'inclinaison des cannelures en hélice, imprime à la couche visqueuse un mouvement positif vers le bas qui a lieu dans l'arc de contact instantané de 10 cette couche avec les rainures ou cannelures des corps roulants. On a pour résultat un déroulement progressif contrôlé du mouvement de descente du voile visqueux, tel que représenté sur la figure 7, avec en plus une phase de mélange, lorsque celui-ci passe au-delà de l'épaulement annulaire 14, qui est complétée dans 15 la chambre inférieure 11. Bien entendu, cette progression contrôlée vers le bas peut être réglée à volonté, en fonction de la vitesse d'actionnement de l'ensemble rotatif et du pas des hélices décrites par les cannelures des corps roulants précités. De plus, en adoptant pour le train d'engrenages susmentionné 20 des roues dont les nombres de dents sont premiers entre eux, on obtient que, à chaque tour, les conditions et positions de contact et d'engagement changent. Le mouvement épicycloïdal de chaque point des corps roulants, par rapport aux surfaces contre lesquelles ceux-ci roulent, prend l'allure schématisée sur la figure 8, 25 où l'on a supposé que, pendant l'arc de contact, il se produise un glissement négatif N par rapport à la 'direction de révolution D, ce glissement pouvant bien entendu être positif, ou nul, le cas où le diamètre primitif de la couronne 31 serait plus grand que le diamètre de la surface 12, ou égal à celui-ci, ou si des rapports 30 différents entre les paires de roues 29» 30 et, respectivement, 33» 32 avaient été adoptés. Le rapport entre les diamètres des chambres et des corps roulant à l'intérieur de celles-ci est choisi de manière à assurer que les arcs d'engagement réel du voile visqueux dans les canne- t 35 lures en hélice des- corps précités aient le développement désiré. De même, on peut utiliser deux ou plusieurs corps roulant, travaillant en coopération à 1'intérieur de chaque chambre, distri- T ORlGlNAi. 69 20359 14 2011911 bues opportunément de façon qu'ils agissent simultanément sur des génératrices également espacées des surfaces correspondantes. Lors de son emploi expérimental, l'appareil susdécrit a démontré d'être capable de répondre au mieux aux buts de l'inven-5 tion. Parmi les plus importants avantages de service de cet appareil on peut remarquer les suivants : - L'action mécanique exercée sous les conditions considérées permettent à la matière hautement visqueuse de s'étaler sous forme d'une couche bien déterminée dont la grande étendue assure l'expo- 10 sition d'une surface très ample ; - Cette couche est continuellement mélangée et homogénéisée par l'action combinée de laminage-tréfilage des corps roulants cannelés en hélice, ce qui fait que chaque particule de la matière est amenée successivement et plusieurs fois à la surface exposée de 15 ladite couche en garantissant que chaque point du polymère reçoive un traitement uniforme ; - La descente de la couche ayant lieu de manière uniforme et parfaitement contrôlée, le temps de séjour de la matière dans le milieu de traitement est parfaitement contrôlable, chaque point ou 20 portion de la matière venant périodiquement se trouver, pendant ce séjour, dans les conditions les plus favorables pour l'échappement des particules volatiles ; - L'appareil assure unstrès grande flexibilité aux conditions de traitement, soit du fait dfen pouvoir varier les paramètres di- 25 mensionnels, et les rapports de transmission des trains d'engrenages, ceux-ci déterminant les conditions du mouvement hypocycloïdal avec comme conséquence le mouvement relatif combiné rou-lan-glissant, etc., soit par le fait qu'une simple variation de la vitesse angulaire imprimée à l'arbre moteur permet de varier la 30 fréquence par laquelle chaque portion de polymère est assujettie à l'action mécanique, et la vitesse du glissement contrôlé de la couche visqueuse le long des parois chauffantes. Dans la variante des figures 9, 10 et 11 (où les parties et éléments constitutifs divers, représentés selon leurs caractéris- 35 tiques constructives, figures 9, 10 et schématiquement, figure 11, sont désignés par les mêmes chiffres de référence) l'appareil est conçu avec des moyens mécaniques permettant de rendre indépen- »$&>■ ORIGINAL 69 20359 15 2011911 danta les mouvements de rotation et de révolution des surfaces mobiles, et comporte une pluralité de surfaces coaxiales fixes et mobiles. le milieu de traitement est formé, à l'intérieur, d'une enve-5 loppe 50 convenablement entourée par un espace intermédiaire 51 où circule le véhicule thermique (diphényle par exemple). La surface interne 52 de la paroi 50 forme une première surface de glissement à laquelle la matière à traiter est alimentée, par exemple, à travers un conduit 53 relié à un orifice annulaire 54 relié à son 10 tour à la partie intérieure de la chambre par des orifices radiaux disposés en couronne. Avec ladite surface 52 collabore la surface externe 55 d'un élément sensiblement cylindrique 56 faisant partie d'un ensemble mobile 57 qui est supporté et actionné de la manière qu'on décrira plus loin, la surface interne 5S de l'élément 56 15 coopère avec la surface externe 59 d'un corps interne fixe 60 qui est coaxial à la paroi 50 et dont la surface interne 61 coopère à son tour avec la surface externe 62 d'un élément interne 63 de l'ensemble mobile 57 précité. Les surfaces 55, 58, 62 des éléments 56 et, respectivement, 63 de l'ensemble mobile 57 sont pourvues de 20 cannelures en hélices telles que celles du mode précédemment décrit. Par la voie de conduits 64, 65, d'orifices annulaires et d'ouvertures en couronne, la matière à traiter est envoyée aussi à la partie supérieure des surfaces fixes 59, 61, externe et interne respectivement, du corps fixe 60. 25 Les corps cylindriques fixes ou mobiles susdécrits, leur épaisseur et les dimensions diamétrales desdites surfaces sont étudiés de manière que, en donnant à l'ensemble une excentricité préétablie par rapport aux éléments fixes de l'appareil, les surfaces accouplées fixes et mobiles 52, 55, 58, "59 et 61, 62, vien-30 nent tangentiellement au contact les unes des autres suivant une génératrice des surfaces elles-mêmes. Il s'ensuit que, en imprimant à l'axe de l'ensemble mobile 57 un mouvement de révolution,'avec ladite excentricité, par rapport à l'axe des parois fixes 50 et 60, chacune des surfaces mobiles 35 effectuera un parcours cycloïdal par rapport à la surface fixe correspondante, et ce mouvement sera complété en imprimant audit ensemble 57 un mouvement de rotation autour de son propre axe, le 69 20359 16 2011911 quel est déplacé continuellement dans l'espace. On peut se rendre facilement compte de ce que cette pluralité de surfaces conjuguées permet de réaliser, dans sa totalité, une grande étendue superficielle, ce qui fait qu'une grande surface 5 est disponible pour y exposer la matière à la zone de traitement. A titre purement indicatif, et en supposant que le diamètre de la surface fixe plus grande 52 soit un mètre, on aura, pour un appareil ayant des proportions sensiblement égales à celles des figu- P res 9 et 10, une surface de traitement utile de 12 mr: environ par 10 mètre de hauteur de là surface précité, bien entendu en tenant compte de ce que le voile visqueux est transféré et formé ausBi sur les surfaces mobiles. D8une manière avantageuse et pour les raisons déjà expliquées en relation au mode précédent, les surfaces fixes et mobiles 15 susdécrites présentent elles-aussi une faible conicité vers le bas ; la partie inférieure de l'appareil est formée avec des parties en retrait réalisant des épaulements, et les surfaces inférieures de cet appareil sont d'un diamètre proportionnellement réduit « 20 L'appareil ®st complété par d®s conduits d'aspiration 69 pour la sortis de 15atmosphère intérieure ©Mrgée des composés volatil® libérés de la matière en traitement j des moyens d'expulsion de la matière traitée du fond de la ssone de traitement, et des moyens pour alimenter aux conduits 53» 64, 65 des quantités dosées de la 25 matière à traiter, ces quantités étant bien entendu proportionnées à l'étendue des surfaces respectivement alimentées. 5référablement, l'ensemble mobile 57 est supporté et actionné par 18entremise d'un joint de Cardan placé en bas d'un robuste arbre 71 qui est supporté à son tour par un bout d'arbre 73» et 30 qui s'étend d'une façon excentrée à travers ce dernier par l'interposition d'une garniture étanehe 72, le bout d'arbre 73» qui est ooaxial aux surfaces fixes précitées, étant supporté à rotation dans un bâti supérieur 74 lui-même rendu étanehe par rapport au milieu de traitement moyennant l'interposition d'une garniture 35 convenable telle qu'une boîte à bourrage 75 par exemple. L'extrémité supérieure 711 de l'arbre 71 est solidaire d'une roue dentée en forme de cloche 76, dont la denture intérieure en BAD ORIGINAL 69 20359 17 2011911 grène avec un pignon 77 solidaire d'un arbre 78, cet arbre étant coaxial aux surfaces fixes précitées, et pouvant être actionné par une transmission comprenant une poulie 79* Par conséquent, on peut imprimer à l'ensemble 57 le mouvement de rotation désiré autour de 5 l'arbre 71, quelle que soit la position momentanée de cet arbre au cours du mouvement de révolution dudit ensemble. Oe dernier mouvement de révolution est obtenu par un mécanisme séparé constitué d'une roue menée 80, solidaire du bout d'arbre 73 supportant l'arbre excentré 71, et d'une roue menante 10 81 solidaire d'un arbre 82 actionné, par exemple, par l'entremise d'une poulie 83• Par conséquent, les deux mouvements de rotation et de révolution peuvent être imprimés d'une'façon indépendante en actionnant les poulies 79 et, respectivement, 83, de manière qu'il soit 15 possible d'établir à volonté, sans ou avec glissement, les conditions du mouvement cycloïdal et, aussi, de fixer la valeur du glissement désiré entre les surfaces cycloïdalement accouplées. Bien entendu, les poulies 79 et 83 peuvent être actionnées par des moteurs séparés équipés de variateurs individuels* Par 20 contre, pour simplifier, m moteur unique peut actionner les deux poulies, le rapport entre les mouvements de rotation et de révolution étant établi en choisissant judicieusement le diamètre de ces poulies, et pouvant être facilement modifié, au besoin, en remplaçant simplement l'une des poulies par une autre de diamètre diffé-25 rent. A noter que dans le mode de figure 9" tous les trains d'engrenages et les organes mécaniques proprement dits sont placés à l'extérieur, et sont complètement séparés du milieu de traitement dont l'étanchéité est assurée par le double joint 72, 75, celui-ci 30 pouvant comprendre le presse-étoupe susmentionné ou des moyens équivalents. Etant donné le diamètre relativement petit de ces garnitures et la haute efficacité qui en dérive, il est possible de transmettre à l'intérieur du milieu de traitement le complexe mouvement combiné de rotation-révolution susdécrit, tout en garan-35 tissant l'étanchéité dudit milieu et la possibilité de former et de maintenir dans celui-ci le vide poussé désiré. l'appareil selon l'Invention a été décrit et illustré dans ce ■H BAD ORIGNAL HT 69 20359 18 2011911 qui précède à titre purement indicatif, en relation à quelques unes de ces formes d'exécution préférées. Il est entendu que cet appareil pourra subir plusieurs modifications touchant soit à son ensemble, soit à ses détails, sans sortir, pour cela, du domaine 5 de l'invention. BAD ORfGJNAL 69 20359 RiiYBiOIOAÎIOl S 1Méthode pour le traitement de polymères de moyenne et haute viscosité utilisable, par exemple, dans des procédés de condensation finale, de démonomérisation, de séparation des frac-5 tions monomères des pâtes et mélanges de récupération, et ana logues, ladite méthode étant caractérisée en ce que la matière visqueuse vient s'étaler sur au moins une surface chauffée sensiblement verticale,* le long de laquelle la matière précitée tend à couler ou glisser sous forme d'un voile visqueux ; 10 et que sur ce voile vient s5exercer une action mécanique ré pétée qui se traduit en une sorte de oalandrage de la matière coulante et a pour effet l'agitation et la redistribution des particules du voile visqueux, chacune de ces particules étant successivement et périodiquement amenée à la surface du voile 15 précité. 2.- Méthode selon revendication 1, caractérisé en ce que ladite action mécanique est exercée en contrôlant la vitesse et les conditions sous lesquelles ledit voilé descend le long de la surface précitée. 20 3»- Méthode selon revendications précédentes» caractérisée en ee que ladite action mécanique combinée est exercée moyennant la coopération avec ladite surface d'une autre surface appartenant à au moins un corps mobile qui est animé dé mouvements combinés de rotation et de révolution, de telle sorte que, 25 entre la ou les surfaces fixes et la ou les surfaces mobiles il s'établisse des conditions de mouvement relatif sensiblement cycloïdal. 4«- Méthode selon revendications 1 à 3, caractérisée en ce crue l'on fait usage d'au moins une surface mobile portant des can-30 nelures en hélice, pour réaliser ladite action combinée de re distribution périodique des particules du voile visqueux coulant, et de contrôle de la vitesse de descente du voile précité. 5.- Appareil pour la mise en oeuvre de la méthode selon une ou 35 plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur d'une enceinte soumise à des conditions de température et de pression données, au moins une sur- 201191! BAD ORIGINAL 69 20359 20 2011911 face métallique chauffée, sensiblement cylindrique et à axe sensiblement vertical, sur laquelle il peut être formé un voile visqueux ; des moyens pour alimenter la matière à traiter à l'extrémité supérieure de ladite surface ; et au moins 5 un corps à surface cannelée en hélice, logé à l'intérieur de la surface précitée ; ledit corps étant supporté et actionné autour d'un axe excentré par rapport à l'axe de ladite surface, qui est .animé d'un mouvement de révolution autour de ce dernier ase, ce qui permet à ladite surface cannelée en hélice *iû a'effectuer un mouvement cycloïdal par rapport à ladite sur face chauffée. 6.- Appareil selon revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour imprimer au ou aux corps à surface cannelée en hélice un mouvement de rotation autour de son propre 15 axe ; et des moyens pour imprimer audit axe un mouvement de révolution autour de l'axe de la ou les surfaces chauffées» 7.- Appareil selon revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend des surfaces fixes et mobiles coaxiales de diamètre différent, ces surfaces se situant l'une dans le prolongement 20 de l'autre et étant reliées l'une à l'autre par des parties annulaires formant gradin, cette disposition permettant d'assurer au voile visqueux deux zones successives de glissement et de traitement mécanique. 8.- Appareil suivant une ou plusieurs des revendications 5 à 7, 25 caractérisé en ce qu'il comprend des surfaces fixes et mobiles qui présentent une faible conicité ; et qu'il comporte des moyens permettant de régler la position axiale relative des éléments constitutifs portant lesdites surfaces, ce qui consent d'établir à l'avance les conditions sous lesquelles lesdites 30 surfaces se touchent et sont pressées l'une contre l'autre. 9.- Appareil selon une ou plusieurs des revendications 5-8, caractérisé en ce qu'il comprend une surface cylindrique chaufféè formant la paroi périmétrale de la chambre de traitement ; et au moins un corps sensiblement cylindrique, cannelé en hélice ; 35 ledit corps s'engageant tangentiellement avec la surface chauf fée et étant animé d'un mouvement hypocycloïdal par rapport à cette dernière. "40 ORIG mAL 69 20359 21 2011911 10.- Appareil selon revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de corps cylindriques cannelés en hélice, distribués uniformément autour de l'axe de la surface chauffée ; lesdits corps étant supportés et actionnés de manière 5 que chacun d'eux puisse se déplacer suivant une trajectoire hypocycloïdale par rapport à la"surface précitée. 11.- Appareil selon une ou plusieurs des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de surfaces fixes coaxiales radialement espacées, et un ensemble mobile 10 supporté d'une façon excentrique dans l'espace qui sépare les dites surfaces fixes ; ledit ensemble mobile présentant à son tour des surfaces cannelées coaxiales aptes à s'engager suivant un trajet cycloïdal avec lesdites surfaces fixes dudit appareil, des moyens étant prévus pour imprimer audit ensem- 15 ble m mouvement combiné de rotation-révolution. 12.- Appareil selon revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui permettent d'alimenter séparément des quantités dosées de la matière à traiter à l'extrémité supérieure de chacune des surfaces fixes précitées. 20 15«- Appareil suivant une ou plusieurs des revendications 5 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un train d'engrenages destiné à actionner le corps ou l'ensemble mobile précités, ledit train d'engrenages étant capable d'imprimer à ce dernier les deux mouvements de rotation et de révolution. 25 14.- Appareil selon revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un système de roues épicycloïdal constitué par deux systèmes planétaires susceptibles d'imprimer ledit mouvement combiné, ce qui permet de réaliser un glissement relatif des surfaces s'engageant de façon cycloïdale. 30 15.- Appareil suivant une ou plusieurs des revendications 5 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens séparés pour actionner le corps ou ensemble mobile précité, ces moyens permettant d'imprimer à cêlui-ci un mouvement de rotation autour de son .axe instantané et, respectivement, de révolution au- 35 tour de l'axe de la ou les surfaces fixes précitées. 16.- Appareil suivant revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend un corps supporté à rotation autour de l'axe des 20359 22 2011911 dites surfaces fixes et qui supporte, dans une position excentrée par rapport à cet axe, un arbre destiné à supporter et à actionner le corps ou ensemble portant la ou lesdites surfaces mobiles } des moyens pour entraîner en rotation le corps précité, et des moyens pour entraîner en rotation ledit arbre. 17.- Appareil suivant une ou plusieurs des-revendications 5-16, caractérisé par le fait que le corps ou ensemble portant la ou les surfaces mobiles est supporté au moyen d'un dispositif articulé, par un arbre animé d'un mouvement combiné de rotation-révolution, cette disposition permettant d'assurer l'adaptation tangentielle spontanée entre la ou les surfaces: mobiles et la ou les surfaces fixes avec lesquelles les premières dites surfaces sont engagées d'une façon cycloïdale. 18.- Appareil selon revendications précédentes et, substantiellement, tel que précédemment décrit en référence aux dessins et aux schémas annexés à titre d'exemple. 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