INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
a) Détermination de la microstructure des copolymères Ethylène-Myrcène : La caractérisation spectrale et les mesures de la microstructure des copolymères Ethylène-Myrcène sont réalisées par spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). Spectromètre : Pour ces mesures, un spectromètre Bruker Avance III HD 400 MHz est utilisé, équipé d’une sonde Bruker cryo-BBFO z-grad 5 mm. Expériences : Les expériences 1H sont enregistrées à l’aide d’une impulsion radiofréquence avec un angle de basculement de 30°, le nombre de répétitions est de 128 avec un délai de recyclage de 5 secondes. Les expériences RMN de corrélation 1H-13C HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) et HMBC (Heteronuclear Multiple-Bond Correlation) sont enregistrées avec un nombre de répétitions de 128 et un nombre d’incréments de 128. Les expériences sont réalisées à 25°C. Préparation de l’échantillon : 25 mg d’échantillon sont solubilisés dans 1 mL de chloroforme deutéré (CDCl 3 ). Calibration de l’échantillon : Les axes des déplacements chimiques 1 H et 13 C sont calibrés par rapport à l’impureté protonée du solvant (CHCl 3 ) à δ 1H = 7,2 ppm (pour le signal le plus déblindé) et δ 13C = 77 ppm (pour le signal le moins déblindé). Attribution spectrale pour les copolymères d’éthylène et du 1,3-myrcène : Dans les représentations A, B, C ci-dessous, les symboles R1 et R2 représentent les points de rattachement de l’unité à la chaîne polymère. Les signaux des formes d’insertion du 1,3-diène A, B et C ont été observés sur les différents spectres enregistrés. D’après S. Georges et al. , (Polymer 55 (2014) 3869-3878), le signal du groupement –CH= n°8’’ caractéristique de la forme C présente des déplacements chimiques 1 H et 13 C identiques au groupement –CH= n°3. Les déplacements chimiques des signaux caractéristiques des motifs A, B et C sont présentés dans le Tableau 1. Les motifs A, B et C correspondent respectivement aux unités de configuration 3,4, de configuration 1,2 et de configuration 1,4-trans. Les quantifications ont été effectuées à partir de l’intégration des spectres RMN 1D 1 H à l’aide du logiciel Topspin. Les signaux intégrés pour la quantification des différents motifs sont : Ethylène : signal à 1,2 ppm correspondant à 4 protons Myrcène total : signal n°1 (1,59 ppm) correspondant à 6 protons Forme A : signal n°7 (4,67 ppm) correspondant à 2 protons Forme B : signal n°8’ (5,54 ppm) correspondant à 1 proton. La quantification de la microstructure est réalisée en pourcentage molaire (%molaire) comme suit : %molaire d’un motif = intégrale 1H d’un motif * 100 / ∑ (intégrales 1H de chaque motif).
δ 1 H (ppm) δ 13 C (ppm) Groupement 5.54 146.4 8’ 5.07 124.6 3 + 8’’ 4.97 - 4.79 112.0 9’ 4.64 108.5 7 2.03 26.5 4 2.0 - 1.79 31.8 ; 44.5 5 + 5’ + 5’’ ; 8 1.59 25.9 et 17.0 1 1.2 36.8 - 24.0 CH 2 éthylène
b) Détermination de la microstructure des terpolymères éthylène-butadiène-farnésène : La caractérisation spectrale et les mesures de la microstructure de copolymère Ethylène-butadiène-farnésène sont réalisées par spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). Pour ces mesures, un spectromètre Bruker Avance III HD 400 MHz est utilisé, équipé d’une sonde Bruker cryo-BBFO z-grad 5 mm. Les expériences 1H sont enregistrées à l’aide d’une impulsion radiofréquence avec un angle de basculement de 30°, le nombre de répétitions est de 128 avec un délai de recyclage de 5 secondes. Les expériences RMN de corrélation 1H-13C HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) et HMBC (Heteronuclear Multiple-Bond Correlation) sont enregistrées avec un nombre de répétition de 128 et un nombre d’incréments de 128. Les expériences sont réalisées à 25 °C. 25 mg d’échantillon sont solubilisés dans 1 mL d’orthodichlorobenzène deutéré (ODCB). Les axes des déplacements chimiques 1 H et 13 C sont calibrés par rapport à l’impureté protonée du solvant à δ 1H = 7,2 ppm (pour le signal le plus déblindé) et δ 13C = 127 ppm (pour le signal le moins déblindé). Les unités monomères possibles dans le terpolymère sont –CH 2 -CH(CH=CH 2 )-,-CH 2 -CH=CH-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -, le motif 1,2-cyclohexanediyle et les structures suivantes, R 1 et R 2 représentant la chaîne polymère :
Les signaux de la forme d’insertion du farnésène A ont été observés sur les différents spectres enregistrés. Le signal du groupement –CH= n°11’’ caractéristique de la forme C présente des déplacements chimiques 1 H et 13 C identiques aux groupements –CH= n°3 et n°7. Les déplacements chimiques des signaux caractéristiques du polymère sont présentés dans le Tableau 2 (Attribution des signaux 1 H et 13 C des terpolymères Ethylène-Butadiène-Farnésène autres que ceux des unités du 1,3-butadiène).
δ 1 H (ppm) δ 13 C (ppm) Groupement 5.25 125.0 7 5.15 125.0 3, 11’’ 4.87 109.0 14 1.59 et 1.67 24.6 et 17.5 1, 13 1.28 38 – 24.0 CH 2 éthylène
Les quantifications ont été effectuées à partir de l’intégration des spectres RMN 1D 1 H à l’aide du logiciel Topspin. Les signaux intégrés pour la quantification des différents motifs sont : Motif farnésène forme A à partir du signal n°14 CH 2 = pour 2 protons, Motif farnésène forme C à partir des signaux n°3,11’’ et n°7 CH= (en soustrayant la contribution de la forme A), pour 2 protons, Motif farnésène forme B : à partir du signal n°11’ , propre à cette forme, pour 1 proton. PB1-4 : Signal entre 5.71 ppm et 5.32 ppm correspond à 2 protons (en retirant la contribution PB1-2). PB1-2 : signal entre 5.11 ppm et 4.92 ppm correspond à 2 protons. Cycles cyclohexane : signal entre 1.80 ppm et 1.70 ppm correspond à 2 protons. motif Ethylène en intégrant la totalité des signaux aliphatiques (de ~ 0.5 à 3 ppm) et en soustrayant la contribution de tous les autres motifs aliphatiques (PB1-4, PB1-2, cycle EBR, farnésène forme A et C). La quantification de la microstructure est réalisée en pourcentage molaire (% molaire) comme suit : % molaire d’un motif = intégrale 1 H d’un motif * 100 / Σ (intégrales 1 H de chaque motif).
3) Viscosité Mooney : La viscosité Mooney est mesurée à l’aide d’un consistomètre oscillant tel que décrit dans la norme ASTM D1646 (1999). La mesure se fait selon le principe suivant : l'échantillon analysé à l'état cru (i.e., avant cuisson) est moulé (mis en forme) dans une enceinte cylindrique chauffée à une température donnée (100°C). Après 1 minute de préchauffage, le rotor tourne au sein de l'éprouvette à 2 tours/minute et on mesure le couple utile pour entretenir ce mouvement après 4 minutes de rotation. La viscosité Mooney (ML) est exprimée en "unité Mooney" (UM, avec 1 UM=0,83 Newton.mètre).
4) Détermination de la température de transition vitreuse des polymères : La température de transition vitreuse est mesurée au moyen d’un calorimètre différentiel (“Differential Scanning Calorimeter”) selon la norme ASTM D3418 (1999).
5) Propriétés dynamiques : Les propriétés dynamiques sont mesurées sur un viscoanalyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d’un échantillon de composition vulcanisée (éprouvette cylindrique de 4 mm d’épaisseur et de 400 mm² de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, dans les conditions normales de température (23°C) selon la norme ASTM D 1349-99. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1% à 50% (cycle aller), puis de 50% à 0,1% (cycle retour). Les résultats exploités sont le module complexe de cisaillement G* à 10%, le facteur de perte tan(δ). Pour le cycle retour, on indique la valeur maximale de tan(δ) observée, notée tan(δ)max. ainsi que la valeur de G* à 10%.
Préparation des élastomères E1 et E2 : L’élastomère E1 est un copolymère statistique d’éthylène et de myrcène. Il contient 74% en mole d’éthylène, présente une température de transition vitreuse (Tg) de -60°C, une viscosité Mooney de122, une masse molaire moyenne en poids de 367000 g/mol, une dispersité ( Đ ) de 2.7. Il est préparé selon le mode opératoire suivant : Le polymère est synthétisé selon le mode opératoire suivant : Dans un réacteur contenant à 80°C du méthylcyclohexane, de l’éthylène et du myrcène (My) dans les proportions indiquées dans le tableau 3, on ajoute du butyloctylmagnésium (BOMAG) pour neutraliser les impuretés du réacteur, puis le système catalytique (cf tableau 3). A ce moment, la température de réaction est régulée à 80°C et la réaction de polymérisation démarre. La réaction de polymérisation se déroule à une pression constante de 8 bars. Le réacteur est alimenté tout au long de la polymérisation en éthylène et en myrcène dans les proportions définies dans le tableau 3. La réaction de polymérisation est stoppée par refroidissement, dégazage du réacteur et ajout d’éthanol. Un anti-oxydant est ajouté à la solution de polymère. Le copolymère est récupéré par séchage en étuve sous vide jusqu’à masse constante. Le système catalytique est un système catalytique préformé. Il est préparé dans le méthylcyclohexane à partir d’un métallocène, le [Me 2 Si(Flu) 2 Nd(μ-BH 4 ) 2 Li(THF)], d’un co-catalyseur, le butyloctylmagnésium (BOMAG), et d’un monomère de préformation, le 1,3-butadiène, dans les teneurs indiquées dans le tableau 3. Il est préparé selon une méthode de préparation conforme au paragraphe II.1 de la demande de brevet WO 2017093654 A1.
Les déchets textiles peuvent comprendre des fibres de cellulose dans une proportion massique inférieure à 85 %, voire inférieure à 80 %.
Les déchets textiles peuvent comprendre des fibres de cellulose, des fibres de polyester et d’autres types de fibres synthétiques.
Le procédé peut en outre comprendre une étape S0 de délissage des déchets textiles antérieure ou simultanée à l’étape S1 .
L’étape S1 est réalisée au moyen d’un dispositif de broyage tel qu’un dispositif de broyage à couteaux ou un dispositif de broyage à billes.
L’étape S2 peut être une étape de séparation chimique d’une partie des composants non-cellulosiques du premier mélange. L’étape S2 peut être réalisée au moyen d’une dissolution d’une partie des composants non-cellulosiques du premier mélange. La dissolution d’une partie des composants non-cellulosiques du premier mélange peut être réalisée par la mise en contact du premier mélange avec une solution aqueuse alcaline. La solution aqueuse alcaline peut être une solution aqueuse alcaline comprenant des ions hydroxyde. La solution aqueuse alcaline peut comprendre de l’hydroxyde de sodium, de l’hydroxyde de calcium ou de l’hydroxyde de potassium. La solution aqueuse alcaline peut être une solution aqueuse alcaline à base de soude, la proportion massique de soude pouvant être comprise entre 5 et 15 %, de préférence entre 6 et 10 %, plus particulièrement 8 %. L’étape S2 peut être réalisée à une température comprise entre 50 et 150 °C, de préférence entre 70 et 100 °C, plus particulièrement entre 70 et 90 °C. L’étape S2 peut être réalisée durant un intervalle de temps compris entre 40 et 240 minutes, de préférence 40 et 90 minutes, plus particulièrement durant 90 minutes. La solution aqueuse alcaline peut comprendre en outre un catalyseur de transfert de phase. Le catalyseur de transfert de phase peut être le benzyltributylammonium chloride. La proportion massique de catalyseur de transfert de phase peut être comprise entre 1 et 2 %, de préférence 1.25 et 1.75 %, plus particulièrement de 1.61 %.
Le procédé peut comprendre en outre une étape S2’ de décoloration des déchets textile, l’étape de décoloration pouvant être antérieure à l’étape S2 ou postérieure à l’étape S3 .
Le procédé peut comprendre en outre une deuxième étape S1’ de broyage du deuxième mélange, la deuxième étape de broyage pouvant être postérieure à l’étape S3 .
La phase solide comprenant les fibres de cellulose obtenue à l’issue de l’étape S3 peut comprendre une proportion massique de matière autre que les fibres de celluloses broyées inférieure à 8 %, de préférence inférieure à 5 %, plus particulièrement inférieure à 2 %.
L’étape S5 peut être réalisée au moyen d’un filtre comprenant des pores dont la taille est comprise entre 5 et 100 µm, de préférence entre 10 et 50 µm, plus particulièrement de 19 µm.
L’étape S4 peut comprendre : - une étape S4-11 de mise en contact de la phase solide comprenant les fibres de cellulose avec une solution aqueuse alcaline comprenant de la soude afin d’obtenir une phase solide de fibres de cellulose alcaline, - une étape S4-12 de pressage de la phase solide de fibres de cellulose alcaline afin d’éliminer l’excès de solution alcaline, et d’obtenir une phase solide compacte de fibres de cellulose alcaline, - une étape S4-13 de broyage de la phase solide de fibres de cellulose alcaline obtenue à l’issu de l’étape S4-12 , afin d’obtenir une phase solide de fibres de cellulose alcaline moins compacte que la phase solide obtenue à l’issue de l’étape S4-12 , - une étape S4-14 de vieillissement de la phase solide comprenant les fibres de cellulose alcaline obtenues à l’issu de l’étape S4-13 , - une étape S4-15 de mise en contact de la phase solide de fibres de cellulose alcaline vieillie avec du disulfure de carbone afin d’obtenir une phase solide de fibres de xanthate de cellulose, - une étape S4-16 de mise en contact de la phase solide de fibres de xanthate de cellulose avec une solution aqueuse alcaline comprenant de la soude afin d’obtenir une pâte de cellulose comprenant des particules non dissoutes, et - une étape S4-17 de maturation de la pâte de cellulose comprenant des particules non dissoutes. Le procédé peut comprendre en outre une étape S6 de filage, l’étape de filage étant réalisée par filage humide.
Les fibres et les résidus broyés du premier mélange ou les fibres de cellulose de la phase solide comprenant les fibres de cellulose peuvent avoir une taille inférieure à 1 mm. L’étape S4 peut comprendre : - une étape S4-21 de mise en contact de la phase solide comprenant les fibres de cellulose avec une solution aqueuse comprenant du N-oxyde de N-méthylmorpholine (NMMO), - une étape S4-22 d’évaporation de l’eau contenue dans la solution aqueuse comprenant du (NMMO) et la phase solide comprenant les fibres de cellulose. Le procédé peut comprendre en outre une étape S6 de filage, l’étape de filage étant réalisée par filage humide à jet sec.
La pâte de cellulose obtenue à l’issue de l’étape S5 peut présenter une viscosité supérieure ou égale à 2 Pa.s.
La montre schématiquement un diagramme décrivant les étapes du procédé selon la présente invention pour la conversion des déchets textiles en une pâte de cellulose.
La montre un diagramme ternaire dont les axes représentent respectivement, la proportion massique d’eau, la proportion massique de cellulose et la proportion massique de NMMO ainsi que l’évolution de ces proportions lors de la mise en œuvre du procédé lyocell.
Définitions Dans la présente invention, le terme « pâte de cellulose » est compris comme étant la traduction anglaise de « cellulose dope ». La « cellulose dope » est un matériau de l’état de l’art connu par l’homme du métier. Ainsi, il est possible pour l’homme du métier de comprendre sans ambiguïté à quoi fait référence le terme pâte de cellulose.
représente une vue schématique d’une partie amont d’une turbomachine selon le présent document.
Description détaillée de l’invention En référence à la , la partie amont d’une turbomachine comprend une soufflante comprenant des aubes montées sur un disque de soufflante 102. Le disque de soufflante 102 comprend une virole radialement externe 104 et une virole radialement interne 106 reliées par un moyeu de disque 108. La turbomachine comprend un arbre basse pression 110 emmanché dans la virole radialement interne 106 du disque de soufflante 102.
La turbomachine comprend un écrou 118 serré sur l’arbre basse pression 110 et en butée contre la virole radialement interne 106 du disque de soufflante 102. Une bague interne 116 d’un palier de guidage 114 est en outre montée autour de l’arbre basse pression 110.
La bague interne 116 est en butée en amont contre la virole radialement interne 106 et en aval contre un épaulement 115 de l’arbre basse pression 110.
Pour transmettre la rotation de l'arbre de compresseur à de la soufflante au rotor du compresseur basse pression, la virole radialement interne 106 comprend une partie à engrenage 122 comprenant des cannelures 124 en prise avec des cannelures complémentaires prévues sur l’arbre basse pression 110, de sorte à bloquer la rotation relative entre le disque de soufflante 102 et l’arbre basse pression 110. La partie d’engrenage 122 est agencée en aval du moyeu de disque 108.
La virole radialement interne 106 comprend une partie de centrage 120 comprenant une surface radialement interne cylindrique en appui cylindrique/cylindrique contre la surface radialement externe de l’arbre basse pression 110.
Ainsi, un seul centrage est utilisé pour assurer la coaxialité entre l’arbre basse pression 110 et le disque de soufflante 102, ce qui permet de simplifier la production et autorise une répartition de masse permettant d’optimiser l’encombrement dans la partie amont de la turbomachine.
En outre, la partie de centrage 120 permet de réduire le risque d’interférence entre les cannelures de la virole radialement interne 106 et les cannelures de l’arbre basse pression 110.
La partie de centrage 120 présente une dimension longitudinale strictement supérieure à la dimension longitudinale de la partie d’engrenage 122. Par exemple, la dimension longitudinale de la partie de centrage 120 est au moins 1.1 fois supérieure à la dimension longitudinale de la partie d’engrenage 122.
La turbomachine comprend en outre un flasque d’étanchéité 126 et une cage d’étanchéité 128. Le flasque d’étanchéité 126 comprend une première extrémité 125 agencé en contact avec des léchettes 130 d’abradable formées sur la surface radialement externe de la partie d’engrenage 122, de sorte à former un joint dynamique.
Le flasque d’étanchéité 126 comprend une seconde extrémité 127 en appui contre une partie élastiquement déformable 132 de la cage d’étanchéité 128.
La cage d’étanchéité 128 comprend une partie rigide annulaire 134 agencée autour du palier de guidage 116. Cette partie rigide 134 peut former la bague externe du palier de guidage 116. Alternativement, la partie rigide 134 peut être montée autour d’une bague externe du palier de guidage 116.
Le flasque d’étanchéité 126 est agencé en amont de la cage d’étanchéité 128. La seconde d’extrémité 127 du flasque d’étanchéité 126 est agencée radialement à l’extérieur de la première d’extrémité 125 du flasque d’étanchéité 126, de sorte que le flasque d’étanchéité s’étende en s’éloignant radialement et longitudinalement de la virole radialement interne 106.
La cage d’étanchéité 128 présente une concavité tournée vers le flasque d’étanchéité 126.
Le flasque d’étanchéité 126 et la cage d’étanchéité 128 assure l’étanchéité en amont du moyeu du disque 108, étanchéité servant à garantir le bon fonctionnement des roulements sous un mélange air-huile sous pression.
La deuxième partie courbe 5 formée par le segment de droite rejoignant le point d’intersection A au bord de fuite 2’’’ forme un angle non nul avec la direction du fluide F1 en sortie d’aube 10 (en sortie du rotor). L’angle d’inclinaison entre le segment de droite de la deuxième partie courbe 5 et la direction du fluide F1 en sortie d’aube 10 est compris entre 1 et 89°. Cet angle d’inclinaison permet de contrôler la direction de l’onde de choc générée sur l’intrados au niveau du point d’intersection A.
La illustre, de manière schématique et non limitative, un exemple de turbine selon l’invention.
La turbine comprend une partie stationnaire 14, tel qu’un stator ou une volute et un rotor 13 dans un carter (non représenté), le carter permettant de guider le fluide dans la turbine.
Le fluide arrive dans la turbine dans le sens de la direction F. Il traverse donc d’abord la partie stationnaire 14, puis entre dans le rotor 13.
La partie stationnaire 14 est fixe alors que le rotor 13 est apte à tourner autour de son axe de rotation matérialisée par le trait mixte.
Le rotor 13 comprend des aubes 12 (aussi appelées pales) qui permettent de transformer l’énergie du fluide en énergie mécanique rotative du rotor.
Le rotor 13 comprend également une partie 11 située après les aubes 12 (en aval des aubes dans la direction de déplacement du fluide dans la turbine). Cette partie 11 comprend une section réduite : le diamètre de la partie 11 ici tronconique, en sortie, est inférieure au diamètre de cette partie 11 juste après les aubes. Cette réduction de la section du rotor permet d’augmenter la section de passage du fluide et donc d’augmenter la pression statique en sortie. Ainsi, les efforts axiaux sont réduits au niveau des aubes, ce qui permet d’assurer la résistance mécanique et d’augmenter la durée de vie du rotor.
La illustre, de manière schématique et non limitative le fonctionnement du rotor et l’impact du vecteur vitesse sur la vitesse de rotation et sur la section de passage du col sonique.
La figure représente le rotor ici avec trois aubes en coupe. Les flèches noires épaisses représentent de sens de rotation du rotor. La rotation du rotor induit une vitesse du rotor représentée par le vecteur U.
Par ailleurs, le fluide arrive sur les aubes selon un vecteur vitesse V1, qu’on appelle vitesse incidente, qui fait un angle α1 avec l’axe de rotation du rotor.
Ainsi, la vitesse relative du fluide en entrée W1 par rapport aux aubes en mouvement de rotation est la somme des vecteurs vitesse U et V1.
En sortie, le fluide ressort à une vitesse incidente V2 qui fait un angle α2 avec l’axe de rotation du rotor. L’angle α2 est généré par la déflection de l’aube pour modifier la direction du fluide en sortie d’aube.
Ainsi, la vitesse relative du fluide en sortie W2 par rapport aux aubes en mouvement de rotation est la somme des vecteurs vitesse U et V2.
Ainsi, par la rotation du rotor, on peut augmenter la vitesse relative du fluide à la sortie par rapport à la vitesse relative du fluide à l’entrée et ainsi faciliter le passage du supersonique au sein du rotor.
Par ailleurs, la section de col Ac est dans un plan orthogonal à la vitesse du fluide au col. Comme cette vitesse au niveau du col n’est pas parallèle à l’axe du rotor (du fait de l’angle de déflection de la pale), la section du col Ac est dans un plan qui est incliné d’un angle non nul et inférieure à 180°) par rapport à la verticale sur la figure, ce qui facilite le passage en supersonique.
L’application d’un signal de commande S alternant ouverture et fermeture de l’interrupteur 204 à une fréquence élevée, par exemple quelques dizaines de kilohertz, permet d’arriver à une situation d’équilibre dans laquelle le générateur GE fournit une tension et un courant variable autour d’une valeur moyenne proportionnelle au rapport cyclique du signal de commande S. Un équilibre se crée également entre le moteur à combustion MC et le générateur GE. En effet, le moteur à combustion MC doit entrainer l’hélice 111 et la résistance moyenne du générateur GE qui est également proportionnelle au rapport cyclique du signal de commande S. Ainsi, une partie de l’énergie mécanique produite par le moteur à combustion MC est prélevée par le générateur GE pour être transmise au moteur électrique ME.