INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
[0021] Le mécanisme de polissage de lame de coupe 8 comprend une meule qui est incorporée à l’unité à axe R 4 et qui est mise en contact avec une surface inclinée entre un bord d’une arête de lame et une surface latérale de la lame de coupe verticale 2 pour la polir. Bien que le tranchant du bord de l’arête de lame puisse être récupéré par polissage, la largeur de dent à partir du bord de l’arête de lame est réduite. Il est possible d’utiliser en guise de meule un type de tambour où le polissage est effectué à l’aide d’une périphérie extérieure cylindrique, un type de disque où le polissage est effectué à l’aide d’une surface en forme de disque, un type de bande où le polissage est effectué à l’aide d’une bande circulaire ou autres. Comme ces meules polissent une plage qui entre en contact avec la lame de coupe verticale 2, seule une certaine plage peut être polie, même si le polissage est effectué pendant que la lame de coupe verticale 2 est déplacée de haut en bas par l’unité de va-et-vient 5.
Dans le présent exemple, afin d’étendre la plage de polissage, la position de l’unité à axe R 4 au moment du polissage est changée entre la position d’origine illustrée sur la figure 1A et la position supérieure illustrée sur la figure 1B, et le polissage est effectué. La position d’origine est définie comme étant la position où la lame de coupe verticale 2 s’éloigne du matériau en feuille vers le haut. Au niveau de la position d’origine, la lame de coupe verticale 2 est rétractée à une hauteur où l’arête de lame ne perce pas le matériau en feuille, même lorsque le déplacement de haut en bas de l’unité de va-et-vient 5 est répété. Au niveau de la position d’origine, le support de tissu 11 est également de préférence levé de telle sorte qu’il s’écarte de la surface du matériau en feuille. La position supérieure est définie pour étendre la plage de polissage par rapport à la position d’origine de l’unité à axe R 4. Ce changement est effectué par le dispositif de commande 10 qui commande le moyen de déplacement sur axe Z 7. Le moyen de déplacement sur axe Z 7 est situé dans la structure de la tête de coupe 3 et comprend une plaque coulissante 7a, un mécanisme à vis à billes 7b et un moteur 7c. La plaque coulissante 7a supporte l’unité à axe R 4 et est guidée par un mécanisme de guidage situé dans la structure de la tête de coupe 3 de manière à coulisser dans le sens haut-bas. L’illustration du mécanisme de guidage est toutefois omise. Le mécanisme à vis à billes 7b lève/abaisse la plaque coulissante 7a. Le moteur 7c entraîne en rotation la vis à billes du mécanisme à vis à billes 7b. Le mécanisme de levage/abaissement 6 est un vérin pneumatique ou autre, fixé à l’unité à axe R 4, qui peut lever/abaisser l’unité de va-et-vient 5. Le mécanisme de levage/abaissement 6 peut toutefois être fixé à la plaque coulissante 7a. Même lorsque la position de l’unité à axe R 4 est changée par le moyen de déplacement sur axe Z 7 entre la position d’origine et la position supérieure définie au-dessus de la position d’origine, l’unité de va-et-vient 5 est maintenue au niveau de la position de restriction par la butée qui constitue le moyen de restriction 9, le mécanisme de polissage de lame de coupe 8 est relativement levé, et la plage de polissage de la lame de coupe verticale 2 est étendue.
Les figures 2A à 2C illustrent une opération comprenant un changement d’une position d’origine selon une épaisseur superposée du matériau en feuille 20 dans la machine de coupe 1 des figures 1A et 1B par la lame de coupe verticale 2, l’unité à axe R 4, l’unité de va-et-vient 5, le mécanisme de polissage de lame de coupe 8 et le support de tissu 11, et l’illustration d’autres configurations est omise. Le matériau en feuille 20 à couper est placé sur la table de coupe 12 de la machine de coupe 1. La surface de la table de coupe 12 est formée d’une brosse horizontale et élastique, et même lorsque la lame de coupe verticale 2 entre pendant la coupe, la brosse s’affaisse partiellement et la brosse est à peine coupée. Divers matériaux peuvent être utilisés comme matériau en feuille 20, par exemple un tissu ou un matériau industriel, et l’efficacité peut être améliorée en superposant et en coupant une pluralité de feuilles.
La figure 2A illustre un état dans lequel le matériau en feuille 20 est superposé avec l’épaisseur superposée maximale ta. La lame de coupe verticale 2 pour couper le matériau en feuille 20 ayant l’épaisseur superposée ta doit avoir une longueur de lame où l’arête de lame et le bord de l’arête de lame ne sont pas séparés du matériau en feuille 20 même lorsqu’elle est déplacée en va-et-vient par l’unité de va-et-vient 5. La position d’origine de l’unité à axe R 4 est réglée par le moyen de déplacement sur axe Z 7 à une hauteur obtenue en ajoutant une marge à l’épaisseur superposée ta, de telle sorte que le matériau en feuille 20 ayant la longueur superposée ta puisse être coupé. Lorsque l’unité à axe R 4 est changée à la position supérieure par le moyen de déplacement sur axe Z 7, la plage de polissage nécessaire pour polir la longueur de lame de la lame de coupe verticale 2 est réglée dans une plage de polissage étendue. La figure 2B illustre une position d’origine définie dans l’unité à axe R 4 à une épaisseur de couche tb qui est d’environ 60 % de l’épaisseur superposée ta. La plage de polissage de la lame de coupe verticale 2 pour couper l’épaisseur superposée tb est réduite par rapport à l’épaisseur superposée ta, et la distance de levage par le moyen de déplacement sur axe Z 7 de la position d’origine à la position supérieure est raccourcie, si bien que le temps de changement peut être raccourci. Lorsque la position d’origine est modifiée, la position de restriction par le moyen de restriction 9 est également modifiée. Comme le moyen de restriction 9 peut changer la position de restriction, il est possible d’utiliser une butée où la quantité exposée peut être commandée en plusieurs étapes ou sans étapes ou bien une butée ayant différentes quantités exposées qui peuvent être échangées manuellement. Si le nombre de positions de restriction est égal à un, une seule butée peut être utilisée comme moyen de restriction. La figure 2C illustre un cas où le polissage correspondant à une épaisseur superposée tc peut être effectué sans changer entre la position d’origine et la position supérieure. Étant donné que l’épaisseur superposée tc est comprise dans la plage de polissage au niveau de la position d’origine, il n’est pas nécessaire d’étendre la plage de polissage. Dans ce cas, le polissage est effectué uniquement au niveau de la position d’origine sans définir la position supérieure. Comme le polissage n’est pas effectué dans une plage inutile, la durée de vie de la meule peut également être prolongée.
Les figures 3A à 3C illustrent la raison pour laquelle des parties de polissage avec chevauchement surviennent dans la plage de polissage de la lame de coupe verticale 2. Les figures 3A et 3B illustrent respectivement les plages de polissage ga, gb au niveau de la position supérieure et de la position d’origine. Le mécanisme de polissage de lame de coupe 8 polit la lame de coupe verticale 2 à l’aide, par exemple, de meules à deux étages 18 et 19. La lame de coupe verticale 2 est déplacée en va-et-vient de haut en bas par l’unité de va-et-vient 5, dont une limite supérieure est illustrée à gauche et une limite inférieure à droite. Une plage de polissage par la meule supérieure 18 est indiquée par une ligne pointillée sur le côté supérieur, et une plage de polissage par la meule inférieure 19 est indiquée par une ligne pointillée sur le côté inférieur. Chaque plage de polissage est la somme de la course de va-et-vient de l’unité de va-et-vient 5 et des largeurs des meules 18 et 19. Dans la plage de polissage, des parties avec chevauchement da et db sont générées. Si les parties da et db ne sont pas générées, une partie située entre les plages de polissage des meules 18 et 19 devient une partie qui n’est pas polie, et un polissage inégal se produit. Lorsque les portions avec chevauchement da et db sont générées, il est possible que le degré de polissage des parties da et db augmente. Même lorsque des meules à trois étages ou plus sont fournies, il est nécessaire de générer des parties avec chevauchement. Toutefois, si les largeurs des parties avec chevauchement da et db générées pour utiliser les meules d’une pluralité d’étages sont inférieures aux largeurs des meules 18 et 19, il ne devrait pas se produit de polissage inégal trop important.
La figure 3C illustre une plage de polissage gc où la plage de polissage est élargie en changeant la position supérieure et la position d’origine. La plage de polissage élargie gc comprend une partie avec chevauchement partiel dc entre la partie inférieure de la plage de polissage ga au niveau de la position supérieure et la partie supérieure de la plage de polissage gb au niveau de la position d’origine. Cette partie avec chevauchement dc est nécessaire pour empêcher la génération d’une partie qui n’est pas polie, et devient conséquente lorsque la distance de levage entre la position d’origine et la position supérieure est raccourcie et que la plage de polissage est réduite, comme illustré sur la figure 2B. Même lorsque la meule est à un seul étage, il est nécessaire de générer la partie avec chevauchement dc. Le dispositif de commande 10 illustré sur les figures 1A et 1B commande le moyen de déplacement sur axe Z 7 pour réduire la vitesse de déplacement entre la position d’origine et la position supérieure dans une partie sans chevauchement par rapport à une partie où le polissage par le mécanisme de polissage de lame de coupe 8 est avec chevauchement. Ainsi, un réglage peut être effectué de manière à éviter que le polissage avec chevauchement n’entraîne un rebut excessif.
La illustre schématiquement une opération de commande du dispositif de commande 10 des figures 1A et 1B. Au démarrage de la commande, l’épaisseur superposée du matériau en feuille 20 est détectée à l’étape s1. Pour la détection de l’épaisseur superposée, par exemple, comme dans le document de brevet 1, le support de tissu 11 est mis en contact avec la surface du matériau en feuille 20 et calculé comme étant la hauteur à partir de la surface de la table de coupe 12, et peut être utilisé comme moyen de détection d’épaisseur. La détection d’épaisseur peut être effectuée au moyen d’un capteur. À l’étape s2, la position d’origine du polissage est définie sur la base de l’épaisseur superposée détectée. Par exemple, la position d’origine est définie comme étant une hauteur séparée de la surface du matériau en feuille 20 par une certaine distance ou plus. À l’étape s3, il est déterminé s’il est nécessaire ou non de définir la position supérieure et d’étendre la plage de polissage sur la base de l’épaisseur superposée du matériau en feuille 20. Lorsqu’il est déterminé que cela est nécessaire, la position supérieure est définie à l’étape s4, un polissage est effectué au niveau de la position d’origine à l’étape s5 au moment du polissage, et un polissage est effectué pendant le déplacement vers la position supérieure à l’étape s6. Pendant le déplacement, un réglage de vitesse est effectué sur la position avec chevauchement dc illustrée sur la figure 3C. Au cours de l’étape suivante s7, un polissage est effectué au niveau de la position supérieure. Lorsqu’il est déterminé qu’il n’est pas nécessaire de définir la position supérieure à l’étape s3, seul le polissage au niveau de la position d’origine à l’étape s8 est effectué au moment du polissage. Lorsque le polissage à l’étape s7 ou s8 est terminé, la commande sur le polissage de la lame de coupe verticale 2 est terminée. Lorsque le polissage est répété pendant la coupe du matériau en feuille 20, la nécessité ou non de régler la position supérieure est stockée, et la commande de l’étape s3 et des étapes suivantes peut être effectuée. En outre, même si l’épaisseur superposée n’est pas détectée, l’épaisseur superposée du matériau en feuille 20 peut être connue par une méthode telle que l’application d’une règle, et ainsi, la nécessité de changement peut être déterminée, un résultat de détermination peut être entré dans le dispositif de commande 10, et le dispositif de commande 10 peut être amené à effectuer la commande de l’étape s3 et des étapes suivantes. Il faut noter que l’ordre du polissage au niveau de la position d’origine à l’étape S4 et du polissage au niveau de la position supérieure à l’étape s7 peut être modifié. Le changement entre la position d’origine et la position supérieure peut être répété non seulement une fois, mais aussi plusieurs fois.
L’éventuel moyen pour fondre au moins en partie la charge plastique peut avantageusement être connecté à un système d’extraction sous vide, de manière à éliminer des impuretés telles que des gaz dissous, des composés organiques légers et/ou de l’humidité présents dans la charge.
Ledit éventuel moyen pour fondre, de préférence une extrudeuse, peut également avantageusement comprendre en sortie un système de filtration permettant ainsi d’éliminer des particules solides de taille supérieure à 20 µm, et de préférence inférieure à 2 cm, telles que des particules de sable, de bois, métalliques. Par exemple, le moyen pour fondre au moins en partie la charge plastique, de préférence une extrudeuse, est directement connecté, en sortie, à un premier système de filtration, en particulier un filtre, adapté pour éliminer des particules solides de taille typiquement supérieure ou égale 1000 µm, de préférence supérieure ou égale à 500 µm, de préférence supérieure ou égale à 400 µm, préférentiellement supérieure ou égale à 300 µm, suivi d’une pompe à matière fondue (ou « melt pump » selon le terme anglo-saxon consacré) ou une pompe à engrenage (ou gear pump selon le terme anglo-saxon) permettant de maintenir et/ou d’augmenter la pression, suivie d’un second système de filtration adapté pour éliminer des particules solides de taille typiquement supérieure ou égale à 60 µm, de préférence supérieure ou égale à 20 µm.
A l’issue de la section i) de mise en contact, c’est-à-dire en sortie du dernier mélangeur statique, le flux plastique obtenu correspond avantageusement à la charge conditionnée, qui est très avantageusement sous forme liquide, et présente de préférence une viscosité inférieure ou égale à 50 mPa.s, de préférence inférieure ou égale à 20 mPa.s, très préférentiellement inférieure ou égale à 5 mPa.s, de manière très préférée inférieure ou égale à 1 mPa.s. Très avantageusement, à l’issue de la section de mise en contact, la charge conditionnée présente également un coefficient de variation (CoV) de concentration de préférence inférieur ou égal à 10%, préférentiellement inférieur ou égal à 5%.
La charge conditionnée peut alors être définie comme un mélange homogène comprenant une solution polymère de thermoplastiques, en particulier de polyoléfines et plus particulièrement de polypropylène et/ou polyéthylène, dans un solvant de dissolution, de préférence dans un ratio pondéral entre le solvant de dissolution et la charge plastique compris entre 0,2 et 100,0, préférentiellement entre 0,3 et 20,0, de manière préférée entre 1,0 et 10,0, encore plus préférentiellement entre 3,0 et 7,0, et comprenant des impuretés solubles et/ou insolubles, ledit mélange homogène présentant une viscosité et viscosité inférieure ou égale à 50 mPa.s, de préférence inférieure ou égale à 20 mPa.s, très préférentiellement inférieure ou égale à 5 mPa.s, de manière très préférée inférieure ou égale à 1 mPa.s.
ii) la section de dissolution :
La charge conditionnée issue de la section de mise en contact alimente la section de dissolution dans l’étape a) de dissolution. La section de dissolution peut également être alimentée par une partie de solvant de dissolution, en particulier lorsque toute la quantité de solvant de dissolution n’a pas été introduite entièrement dans la section i) de mise en contact. Le flux récupéré en sortie de section de dissolution correspond à la une solution polymère, en particulier à une solution polymère brute.
Très avantageusement, la section de dissolution est opérée à une température de dissolution comprise entre 100°C et 300°C, de préférence entre 150 et 250°C, et une pression de dissolution entre 1,0 et 100,0 MPa absolu, de préférence entre 1,0 et 25,0 MPa absolu, préférentiellement entre 1,5 et 18,0 MPa absolu et de manière très préférée entre 2,0 et 15,0 MPa absolu. La température et la pression peuvent évoluer dans la section de dissolution, depuis les conditions d’introduction de la charge conditionnée issue de la section de mise en contact et/ou de la fraction de solvant de dissolution éventuellement introduite dans la section de dissolution, jusqu’à atteindre les conditions de dissolution, c’est-à-dire la température de dissolution, en particulier entre 100 et 300°C, de préférence entre 150 et 250°C, et la pression de dissolution, en particulier entre 1,0 et 100,0 MPa absolu, de préférence entre 1,0 et 25,0 MPa absolu, préférentiellement entre 1,5 et 18,0 MPa absolu et de manière très préférée entre 2,0 et 15,0 MPa absolu. Très avantageusement, à l’issue de la section de dissolution, la solution polymère brute est à la température de dissolution et à la pression de dissolution.
Le fait de limiter la température dans la section de dissolution et plus globalement dans l’étape a) de dissolution, à une température inférieure ou égale à 300°C, de préférence inférieure ou égale à 250°C, permet d’éviter ou de limiter la dégradation thermique des thermoplastiques et plus particulièrement des polyoléfines, mais aussi de limiter le besoin énergétique du procédé, participant ainsi à la limitation des coûts de fonctionnement du procédé. Avantageusement, la température de dissolution est supérieure ou égale à la température de fusion des thermoplastiques et plus particulièrement des polyoléfines, de manière à favoriser leur dissolution et très avantageusement réduire le temps de séjour nécessaire pour dissoudre efficacement les thermoplastiques visés. De manière préférée, la température dans la section de dissolution et plus globalement dans l’étape a) de dissolution est inférieure ou égale à la température critique du solvant de dissolution, de manière éviter la formation d’une phase supercritique lors de l’étape a) de dissolution susceptible de perturber la dissolution.
Parallèlement, la pression de dissolution dans la section de dissolution est supérieure à la tension de vapeur saturante du solvant de dissolution, à la température de dissolution, de manière à ce que le solvant de dissolution soit au moins en partie, et de préférence en totalité, sous forme liquide ou éventuellement supercritique, à la température de dissolution, ce qui permet d’optimiser la dissolution des thermoplastiques visés et plus particulièrement des polyoléfines, en particulier en termes de qualité, de temps d’opération.
Très avantageusement, les conditions de température et pression de dissolution atteintes dans la section ii) de dissolution sont ajustées de sorte que le mélange (solvant de dissolution + thermoplastiques visés) est monophasique à l’issue de l’étape a), ledit mélange pouvant comprendre éventuellement des impuretés insolubles en suspension dans ledit mélange.
Avantageusement, la section ii) de dissolution est mise en œuvre pendant un temps de séjour compris entre 1 et 600 minutes, de préférence entre 2 et 300 minutes, de manière préférée entre 5 et 180 minutes. Le temps de séjour est entendu, dans ce cas, comme le temps de séjour à la température de dissolution et à la pression de dissolution, c’est-à-dire le temps de mise en œuvre de la charge plastique avec le solvant de dissolution à la température de dissolution et à la pression de dissolution, dans la section de dissolution.
La section ii) de dissolution peut mettre en œuvre différents types d’équipements tels que des dispositifs de mélange, de transport, de chauffage, et comme par exemple un réacteur, une pompe, un circuit de transport, un système d’agitation, un four, un échangeur, un mélangeur, etc.
Selon un mode de réalisation particulier, la section de dissolution met en œuvre un réacteur agité en continu, appelé encore « Continuous Stirred Tank Reactor » (CSTR) selon la terminologie anglo-saxonne, ou une série de réacteurs agités en continu (ou réacteurs CSTR), ladite série pouvant comprendre entre deux et cinq réacteurs CSTR, de préférence deux ou trois réacteurs CSTR, chaque réacteur agité en continu (réacteur CSTR) comprenant avantageusement un système d’agitation mécanique. En effet, le procédé selon l’invention, comprenant en particulier une section de mise en contact comme décrit plus haut, qui permet l’obtention d’une charge conditionnée présentant une viscosité de préférence inférieure ou égale à 50 mPa.s, préférentiellement inférieure ou égale à 20 mPa.s, très préférentiellement inférieure ou égale à 5 mPa.s, de manière très préférée inférieure ou égale à 1 mPa.s, permet l’utilisation d’une puissance d’agitation mécanique raisonnable (c’est-à-dire limitée) dans le réacteur de dissolution, facilitant ainsi l’opérabilité de la section de dissolution tout en limitant les coûts nécessaires à sa mise en œuvre, et tout en assurant une homogénéisation optimale du mélange et une dissolution maximale des thermoplastiques visés de la charge plastique dans le solvant de dissolution.
La section de dissolution peut mettre en œuvre tout réacteur agité par tout système d’agitation. En effet, l’obtention d’une charge conditionnée présentant une viscosité de préférence inférieure ou égale à 50 mPa.s, préférentiellement inférieure ou égale à 20 mPa.s, très préférentiellement inférieure ou égale à 5 mPa.s, de manière très préférée inférieure ou égale à 1 mPa.s, et très avantageusement un coefficient de variation (CoV) de concentration de préférence inférieur ou égal à 10%, préférentiellement inférieur ou égal à 5%, à l’issue de la section i) de mise en contact permet l’utilisation d’une puissance d’agitation raisonnable (c’est-à-dire limitée) dans le réacteur de dissolution, facilitant ainsi l’opérabilité de la section de dissolution, ce qui permet l’utilisation de tout système d’agitation, tout en autorisant avantageusement une réduction du temps de mélange, c’est-à-dire du temps de séjour dans la section de dissolution, et/ou l’utilisation d’une gamme de pressions d’opération large, et en assurant une homogénéisation optimale du mélange et de fait une dissolution maximale des thermoplastiques visés de la charge plastique dans le solvant de dissolution.
Eventuellement, un adsorbant, avantageusement solide, de préférence sous forme de particules divisées, mises en forme ou pas, peut être introduit dans la solution polymère dans la section ii) de dissolution, en particulier dans le réacteur de dissolution. Dans ce cas-là, le procédé de purification comprend une étape a’) d’adsorption intermédiaire, située pendant l’étape a) de dissolution. L’adsorbant est avantageusement choisi parmi les alumines, silices, silices-alumines, charbons actifs ou terres décolorantes. L’adsorbant solide pourra alors être éliminé lors de l’étape b) de purification, par exemple lors d’une sous-étape b1) de séparation des insolubles et/ou une sous-étape b2) de lavage. Cette éventuelle étape a’) d’adsorption en présence d’adsorbant solide sous forme divisée permet d’optimiser la purification de la solution polymère.