INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Généralement, l’homme du métier utilise le terme « perméation à un gaz » pour une gaine ou une couche, et « perméabilité à un gaz » pour un matériau, mais ces deux expressions correspondent à la même propriété. Dans le cadre de la présente demande, le terme « perméation à un gaz » a été choisie. La perméabilité à un gaz est typiquement mesurée en suivant la méthode de test de perméabilité aux fluides de la norme API17J de 2009.
Les formes singulières « un » et « le » appliquées aux constituants de composition, tels le polyaryléthercétone ayant une température de fusion inférieure ou égale à 340°C, ou le copolymère poly(étherimide-siloxane), signifient par défaut « au moins un » et respectivement « ledit au moins un ». Les formes singulières incluent néanmoins, sans qu’il soit besoin de le rappeler à chaque fois, les modes de réalisation où « un » signifie « un seul » et « le » signifie « le seul ».
Polyaryléthercétone Le mélange M non-délaminant de polymères comprend au moins 50% en poids d’au moins un polyaryléthercétone ayant une température de fusion inférieure ou égale à 340°C, par rapport au poids total de mélange. La température de fusion d’un polyaryléthercétone semi-cristallin est mesurée selon la norme NF EN ISO 11357-3 :2018 et celle d’un polyaryléthercétone pseudo-amorphe selon une méthode de mesure adaptée, comme précisé plus haut.
Le mélange M non-délaminant de polymères peut notamment comprendre au moins 60% en poids, ou au moins 70% en poids, ou au moins 80% en poids, ou au moins 85% en poids dudit au moins un polyaryléthercétone ayant une température de fusion inférieure ou égale à 340°C, par rapport au poids total de mélange M.
Optionnellement, le mélange M peut également comprendre de 0% à 40% en poids d’un polyaryléthercétone ayant une température de fusion strictement supérieure à 340°C comme autre polymère thermoplastique, par rapport au poids total de mélange M.
Le mélange M peut notamment comprendre plus de 5% en poids d’un polyaryléthercétone ayant une température de fusion strictement supérieure à 340°C comme autre polymère thermoplastique, par rapport au poids total de mélange M.
Les deuxièmes ouvertures 88 sont circulaires et possèdent une surface inférieure, de préférence au moins 30% inférieure, à la surface des premières ouvertures 86.
En variante, les deuxièmes ouvertures 88 possèdent une surface au moins 45% inférieure à la surface des premières ouvertures 86.
En variante, les deuxièmes ouvertures 88 possèdent une surface au moins 60% inférieure à la surface des premières ouvertures 86.
Les deuxièmes secteurs circulaires B2 sont positionnés du côté des parois de révolution tronconiques interne 18 et externe 20 de la chambre de combustion. Cette configuration permet de diminuer l’air injecté aux position angulaires de propagation de la flamme sans impacter les positions de non-propagation et donc sans trop impacter le rendement et les émissions polluantes.
Dans ce deuxième exemple de réalisation, lorsque la bague 72 est dans la première position angulaire, illustrée sur la , les deuxièmes ouvertures 88 sont positionnées en regard des orifices d’injection d’air 64 dans chaque deuxième secteur circulaire B2, et les premières ouvertures 86 sont positionnées en regard des orifices d’injection d’air 64 dans chaque premier secteur circulaire B1. Ainsi, avantageusement, la première position angulaire permet de diminuer la section de passage d’air dans les orifices d’injection d’air 64 placés en regard de chaque deuxième secteur angulaire B2, tout en gardant constante la section de passage d’air dans les orifices 64 placés en regard de chaque premier secteur angulaire B1. Le débit d’air passant au travers des ouvertures 86 et des orifices d’injection d’air 64 dans les premiers secteurs angulaires B1 est donc supérieur au débit d’air passant au travers des ouvertures 88 et des orifices 64 dans les deuxièmes secteurs angulaires B2 dans la première position angulaire de la bague 72.
Dans la deuxième position angulaire (non illustrée) de ce deuxième exemple de réalisation, la position angulaire de la bague 72 par rapport au bol mélangeur 50 est modifiée d’un angle correspondant à l’arc de cercle α1. Dans chaque deuxième secteur circulaire B2, les premières ouvertures 86 sont alors positionnées en regard des orifices d’injection d’air 64 et dans chaque premier secteur circulaire B1, les premières ouvertures 86 restent positionnées en regard des orifices d’injection d’air 64.
La seconde position angulaire permet d’obtenir une section de passage d’air dans les orifices d’injection 64 égale dans tous les secteurs angulaires B1 et B2 de la bague 72. Le débit d’air passant au travers des ouvertures 86, 88 et des orifices d’injection d’air 64 est donc uniforme et égal dans les premiers secteurs circulaires B1 et dans les deuxièmes secteurs circulaires B2.
Dans ce deuxième exemple de réalisation, dans la première position angulaire de la bague 72, la collerette d’obturation 76 est donc configurée pour obturer une partie de certains orifices 64 en regard de chaque deuxième secteur angulaire B2.
La représente schématiquement une vue du bol mélangeur 50 et de la bague 72 selon un troisième exemple de réalisation.
La collerette d’obturation 76 de la bague 72 est pourvue de plusieurs ouvertures 92, 94 formant une rangée annulaire d’ouvertures qui sont régulièrement réparties autour de l’axe 70 du système d’injection de carburant.
Dans ce troisième exemple de réalisation, la rangée annulaire d’ouvertures comporte deux fois plus d’ouvertures 92, 94 que d’orifices d’injection d’air 64 du bol mélangeur. L’arc de cercle α1 délimité entre les centres de deux orifices d’injection d’air 64 adjacents est égal au double de l’arc de cercle α4 délimité entre le centre d’une première ouverture 92 et le centre d’une deuxième ouverture 94 adjacente.
En particulier, la rangée annulaire d’ouvertures 92, 94 de la bague 72 comporte des premières ouvertures 92 et des deuxièmes ouvertures 94. Chaque deuxième ouverture 94 est disposée circonférentiellement entre deux premières ouvertures 92.
Les premières ouvertures 92 ont un diamètre sensiblement égal au diamètre d des orifices d’injection d’air 64 du bol mélangeur.
Les deuxièmes ouvertures 94 ont une surface inférieure, de préférence 30% inférieure, à la surface des premières ouvertures 92.
En variante, les deuxièmes ouvertures 94 ont une surface au moins 45% inférieure à la surface des premières ouvertures 92.
En variante, les deuxièmes ouvertures 94 ont une surface au moins 60% inférieure à la surface des premières ouvertures 92
- une contrainte au seuil d’écoulement, telle que mesuré selon la norme ISO 527-2 :2019/1A:2019 à 20°C, inférieure à 95 MPa, et préférablement inférieure à 85 MPa,
- une perméation au CO 2 mesurée à 60°C inférieure à 1.1x10 -8 (cm 3 .cm)/(cm².s.bar).
En outre, selon certains modes de réalisation, dans le cas d’un gainage ou d’un tube formant conduite, on peut avantageusement avoir une flexibilité de structure telle que la conduite est capable de subir au moins 1000 cycles, où pour chaque cycle, la couche de la gaine polymère ou du tube de composition C subit un niveau de déformation en flexion variant de -2% jusque +2%, sans rupture de la couche de la gaine polymère ou du tube de composition C.
Figures représente la perte de masse d’un échantillon de copolymère poly(étherimide-siloxane) (Siltem® STM 1500) obtenue par analyse thermogravimétrique (TGA) après chauffage sous azote à différentes températures pendant 1 heure.
est une photographie de la surface externe (gauche) ou en coupe (droite) de la bande d’épaisseur 7mm de composition 1c fabriquée dans la partie expérimentale.
est une photographie de la surface externe (gauche) ou en coupe (droite) de la bande d’épaisseur 7mm de composition 4 fabriquée dans la partie expérimentale.
est une photographie de la surface externe (gauche) ou en coupe (droite) de la bande d’épaisseur 7mm de composition 5 fabriquée dans la partie expérimentale.
Définitions On entend par le terme « polymère thermoplastique » désigner un polymère qui devient moins visqueux, ou plus liquide, ou liquide lorsqu’on le chauffe suffisamment et qui conserve de manière réversible sa thermoplasticité. On oppose généralement les polymères thermoplastiques aux polymères thermodurcissables qui se transforment de manière irréversible en un réseau polymère insoluble et non formable à chaud.
En particulier, on entend par le terme « copolymère séquencé » ou « copolymère à blocs » désigner des copolymères au sens précité, dans lesquels au moins deux blocs d’homopolymères distincts sont liés de manière covalente. La longueur des blocs peut être variable. Les blocs peuvent être composés de 1 à 1000, de préférence de 1 à 500, de préférence encore de 1 à 100, et en particulier de 1 à 50 unités de répétition, respectivement. Le lien entre les deux blocs d’homopolymères peut être : une simple liaison covalente ou, un motif non répétitif intermédiaire appelé bloc de jonction.
On entend par le terme « mélange de polymères non-délaminant » désigner une composition de polymères homogène macroscopiquement. Le terme englobe notamment de telles compositions composées de phases non miscibles entre elles et dispersées à échelle micrométrique ou submicronique. Le qualificatif « non-délaminant » fait en particulier référence à la propriété d’une composition ou d’un article dérivé de la composition, à ne pas présenter de séparation visuellement observable en plusieurs couches, du type desquamation ou effet de peau d’oignon.
La deuxième pulpe est constituée de fibres ayant des dimensions supérieures aux dimensions des fentes du tamis. Cette deuxième pulpe cellulosique comprend des fibres avec une longueur moyenne de fibres plus élevée que celle de la première pulpe cellulosique, plus hétérogènes en termes de longueur de fibres. Ce mélange de fibres présente une meilleure résistance et les fibres sont davantage délignifiées. Cette deuxième pulpe cellulosique convient notamment pour des applications de packaging ou de moulage d'objets qui ont une bonne résistance, en particulier grâce à la cohésion de ses fibres.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à la longueur des fibres comme caractéristique pour l’étape de fractionnement de la pulpe cellulosique. D’autres caractéristiques sont envisageables, comme la distribution des fibres, le degré de polymérisation, la blancheur, l’indice kappa, la pureté en cellulose ou le taux de cendres. Cette liste n’est pas exhaustive.
De plus, le procédé d’obtention de pulpes cellulosiques peut comprendre plusieurs étapes de fractionnement successives.
Chaque pulpe cellulosique obtenue à partir du procédé de l’invention peut être mélangée avec au moins une autre pulpe cellulosique.
Au moins une des pulpes cellulosiques obtenues à partir du procédé de l’invention peut être utilisée pour l’obtention de produits, comme une pâte à dissoudre, un produit textile (comme des filaments obtenus par dissolution puis filage par exemple), une membrane, un objet moulé, un emballage ou tout autre produit obtenu à partir de la pulpe cellulosique obtenue seule selon le procédé de l’invention seule ou mélangée avec au moins une autre pulpe cellulosique.
L’invention est maintenant décrite au travers d’un exemple.
Le mélange de matières végétales comprend 50 % de chènevotte fibrée (dans laquelle il reste 20 à 40% de fibres libériennes), 40% de miscanthus et 10% d’anas de lin.
Concernant le chanvre, ce dernier comprend généralement 50% de chènevotte, 27% de fibres libériennes et 23% de poussières. La chènevotte présente la composition chimique suivante : environ 46% de cellulose, 24% de lignine et 18% d’hémicellulose. Les fibres libériennes présentent la composition chimique suivante : plus de 70% de cellulose, environ 5% de lignine et 10 à 15% d’hémicellulose.
Dans le cas présent, la paille de chanvre est dépoussiérée et raccourcie pour avoir une longueur inférieure à 10 cm et de préférence inférieure à 5 cm. Le chanvre ne subit aucune étape de défibrage ou teillage.
Concernant le miscanthus, il présente la composition chimique suivante : environ 40 à 45% de cellulose, 25% de lignine et 25 à 28 % d’hémicellulose.
Concernant l’anas de lin, il présente la composition chimique suivante : environ 43% de cellulose, 25% de lignine et 27% d’hémicellulose. L’anas de lin peut provenir du teillage du lin.
Ce mélange de matières végétales est introduit dans un réacteur dans lequel de l’eau est ajoutée de manière à obtenir un ratio liquide/solide de l’ordre de 3,5 à 7,5.
En suivant, ce mélange de matières végétales et d’eau est soumis à une étape de cuisson en deux phases.
Lors de la première phase, le mélange est porté à une température de l’ordre de 120°C à 200°C pendant une durée maximale de 150 min. Lorsque le pH devient acide, le filtrat est extrait. Ce dernier contient notamment une partie des hémicelluloses (plus de 10% en poids).
Lors de la deuxième phase, la matière hydrolysée est réintroduite dans le réacteur. En suivant, un agent de délignification et de l’eau sont ajoutés. A titre d’exemple, l’agent de délignification est une liqueur Kraft ou un solvant eutectique profond. Le ratio liquide/solide est de l’ordre de 3,5 à 7,5. Le mélange est porté à une température de l’ordre de 100°C à 170°C pendant une durée maximale de 60 à 300 min.
A l’issue de la deuxième phase de l’étape de cuisson, la liqueur de cuisson est soutirée. Cette dernière comprend notamment une partie des lignines (plus de 60% en poids).
Selon un mode de réalisation plus particulier du mode de réalisation préféré ci-dessus, du mode de réalisation plus préféré ci-dessus, du mode de réalisation encore plus préféré ci-dessus ou du mode de réalisation particulier ci-dessus, la réticulation (ou durcissement) est réalisée d’une manière connue à une température supérieure à 110 ℃ et inférieure à 200 ℃, de préférence supérieure à 130 ℃ et inférieure à 190 ℃, sous pression, pendant une durée suffisante qui peut être comprise, par exemple, entre 5 et 90 mm, en fonction notamment de la température de durcissement, du système de réticulation adopté, de la cinétique de réticulation de la composition de caoutchouc considérée ou encore de la taille du produit en caoutchouc.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la composition de caoutchouc est une composition de caoutchouc pour un produit en caoutchouc entrant en contact avec l'air ambiant, particulièrement une composition de caoutchouc pour un pneu, une chaussure, une bande de transport ou une chenille en caoutchouc, plus particulièrement pour un flanc de pneu, une bande de roulement de pneu, une semelle de chaussure, un revêtement de bande de transport ou une bande de roulement de chenille en caoutchouc, encore plus particulièrement une composition de caoutchouc pour un flanc de pneu.
Un quinzième aspect de l'invention est un produit en caoutchouc comprenant une composition de caoutchouc selon l'un quelconque des premier à quatorzième aspects, de préférence dans lequel le produit en caoutchouc comprend une partie en caoutchouc comprenant une composition de caoutchouc selon l'un quelconque des premier à quatorzième aspects, plus préférablement dans lequel le produit en caoutchouc est un pneu, une chaussure, une bande de transport ou une chenille en caoutchouc, de préférence encore, dans lequel la partie en caoutchouc est un flanc de pneu, une bande de roulement de pneu, un coussin de jante de pneu, une semelle de chaussure, un revêtement de bande de transport ou une bande de roulement de chenille en caoutchouc, en particulier dans lequel le produit en caoutchouc est un pneu comprenant une partie en caoutchouc qui est un flanc de pneu comprenant une composition de caoutchouc selon l'un quelconque des premier à quatorzième aspects. Le flanc de pneu est l'une des parties du pneu et est destiné à entrer en contact avec l'air ambiant, mais pas avec le sol. La bande de roulement est l'une des parties du pneu et est destinée à entrer en contact avec l'air ambiant et le sol. Le coussin de la jante du pneu est l'une des parties du pneu et est destiné à entrer en contact avec la jante du pneu et l'air ambiant, mais pas avec le sol. La bande de transport est un moyen de transport d'un système de transport à bande. Le revêtement de la bande de transport est l'une des parties de la bande de transport, également appelée caoutchouc de revêtement ou « revêtement en caoutchouc », et est destinée à entrer en contact avec l'air ambiant. La chenille en caoutchouc est l'une des chenilles continues, également appelée chenille en caoutchouc ou bande de chenille en caoutchouc ou chenille en caoutchouc et destinée à équiper un véhicule à chenilles. La bande de roulement de la chenille en caoutchouc est l'une des parties de la chenille en caoutchouc et est destinée à entrer en contact avec l'air ambiant et le sol.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un pneu comprend une composition de caoutchouc selon l'un quelconque des premier à quatorzième aspects, de préférence dans lequel le pneu comprend un flanc comprenant une composition de caoutchouc selon l'un quelconque des premier à quatorzième aspects.
Les pneus susmentionnés de l'invention sont particulièrement destinés à équiper les véhicules à moteur à passagers, y compris les véhicules 4×4 (quatre roues motrices) et les véhicules SUV (Sport Utility Vehicles), et les véhicules industriels, notamment les fourgonnettes et les véhicules utilitaires lourds (c'est-à-dire les bus ou les véhicules de transport routier lourds (camions, tracteurs, remorques)).
L'invention est également illustrée par les exemples non limitatifs suivants.
Exemples Afin de confirmer l'effet de l'invention, six compositions de caoutchouc (C1, C2 et C3 : exemples selon l'invention, T1 et T2 : références, et T3 : un exemple comparatif) ont été utilisées. Chacune des compositions de caoutchouc est basée sur des élastomères de diène (une combinaison de caoutchouc naturel (en abrégé « NR ») et de caoutchouc de polybutadiène (en abrégé « BR ») en tant que matrice élastomère) renforcés par une combinaison de noir de carbone et de silice (en tant que charge de renforcement), avec ou sans caoutchouc granulaire. Chacune des formulations des compositions de caoutchouc est présentée dans le tableau 1 avec la quantité des divers produits exprimés en pce.
Chaque composition de caoutchouc a été produite comme suit : La charge de renforcement, la matrice élastomère, la cire anti-ozone, le caoutchouc granulaire, l'agent plastifiant et les divers autres ingrédients, à l'exception du soufre (en tant qu'agent de vulcanisation) et du N-Cyclohexyl-2-benzothiazolesulfénamide (en abrégé « CBS ») (en tant qu'accélérateur de vulcanisation) dans un système de réticulation, ont été successivement introduits dans un mélangeur interne possédant une température initiale de la cuve d'environ 60 ℃ ; le mélangeur était donc rempli à environ 70 % (% en volume). Le travail thermomécanique (phase non productive) a ensuite été réalisé en une seule étape, qui dure au total environ 3 minutes à 4 minutes, jusqu'à ce qu’une température maximale de « chute » de 165 ℃ soit atteinte. Le mélange ainsi obtenu a été récupéré et refroidi, puis l'agent de vulcanisation et l'accélérateur de vulcanisation du système de réticulation ont été incorporés sur un mélangeur externe (homofinisseur) à une température de 20 ℃ à 30 ℃, le tout étant mélangé (phase productive) pendant un temps approprié (par exemple, plus de 5 minutes et moins de 12 minutes).
Les compositions de caoutchouc ainsi obtenues ont ensuite été calandrées, soit sous forme de feuilles (épaisseur de 2 à 3 mm) ou de fines feuilles de caoutchouc, pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit sous forme d'éléments profilés qui pourraient être utilisés directement, après découpage, assemblage, ou les deux aux dimensions souhaitées, par exemple en tant que produits semi-finis pour pneumatiques.
Les propriétés dynamiques (G' : module d'élasticité dynamique en cisaillement (ou module dynamique), G’’ : module de cisaillement visqueux, tan δ : facteur de perte, et G* : module complexe) des compositions de caoutchouc ont été obtenues à partir de mesures effectuées sur un visco-analyseur VA4000 de Metravib sur des éprouvettes collées à partir des compositions de caoutchouc durcies. Les éprouvettes telles que celles décrites dans la norme ASTM D 5992-96 (la version publiée en septembre 2006, initialement approuvée en 1996) dans la figure X2.1 (forme circulaire) ont été utilisées. Le diamètre « d » de l'éprouvette était de 10 mm (elle a donc une section circulaire de 78,5 mm 2 ), l'épaisseur « L » de chacune des portions de la composition de caoutchouc était de 2 mm, ce qui donne un rapport « d/L » de 5 (contrairement à la norme ISO 2856 mentionnée dans la norme ASTM, paragraphe X2.4, qui recommande une valeur d/L de 2). La réponse d'une éprouvette de composition de caoutchouc vulcanisé soumise à une simple charge de cisaillement sinusoïdale alternée à une fréquence de 10 Hz et à une température stabilisée à 23 ℃ a été enregistrée. Les éprouvettes ont été chargées symétriquement autour de leur position d'équilibre. Le balayage a porté sur des amplitudes de déformation de 0,1 % à 50 % (pic-pic : sur le cycle aller ; 12 points de mesure), puis de 50 % à 0,1 % (pic-pic ; sur le cycle retour ; 11 points de mesure). Après chaque acquisition de données, le module élastique de cisaillement dynamique (G') et le module de cisaillement visqueux (G’’) sur le cycle de retour, ainsi que le facteur de perte (tan δ), qui correspond au rapport G"/G', ont été calculés. De même, le module complexe (G*) est défini comme la valeur absolue de la somme complexe du module élastique (G') et du module visqueux (G'') : G* = (G' 2 +G" 2 ) 0,5 .
Chaque valeur de G’’ à une fréquence de 10 Hz, une température stabilisée de 23 ℃ et une déformation de 10 % est représentative des performances d'hystérésis des compositions de caoutchouc chacune, et elle est représentative des performances de résistance au roulement dans le cas où des pneus, des bandes de transport ou des chenilles en caoutchouc comprennent les compositions de caoutchouc.
Les résultats (performances d'hystérésis) sont exprimés en base 100, c'est-à-dire que la valeur 100 est attribuée arbitrairement à la référence (T1), puis les valeurs des exemples (C1, C2 et C3) selon l'invention, de l'autre référence (T2) et de l'exemple comparatif (T3) sont indiquées dans le tableau 2. Les valeurs, qui correspondent chacune à G'' (T1, 10 Hz, 23 ℃, 10 %) / G"(X, 10 Hz, 23 ℃, 10 %) × 100, où X est C1, C2, C3, T1, T2 ou T3, sont calculées. Plus la valeur est élevée, plus la perte d'hystérésis est faible, ce qui signifie que les performances d'hystérésis sont meilleures.
Pour le test d'aptitude au traitement, chacun des échantillons fabriqués à partir des compositions de caoutchouc a été soumis à une extrusion dans des conditions de température du cylindre de 90 °C, d’un diamètre capillaire de 1 mm, d’une longueur capillaire de 10 mm et d’une vitesse de cisaillement de 80 sec-1, conformément à la méthode A (matrices capillaires) de la norme ISO 11443 : 2014, et le taux de gonflement de la matrice a été calculé en utilisant le « diamètre de l'extrudat/diamètre du capillaire ».
Les résultats (aptitude au traitement) sont exprimés en base 100, c'est-à-dire que la valeur 100 est attribuée arbitrairement à la référence (T2), puis les valeurs des exemples (C1, C2 et C3) selon l'invention, de l'autre référence (T1) et de l'exemple comparatif (T3) sont indiquées dans le tableau 2. Les valeurs, qui correspondent chacune au taux de gonflement de la matrice (T2, 10 Hz, 23 ℃) / taux de gonflement de la matrice (X, 10 Hz, 23 ℃) × 100, où X est C1, C2, C3, T1, T2 ou T3, sont calculées. Plus la valeur est élevée, plus le taux de gonflement de la matrice est faible, ce qui signifie que l'aptitude au traitement est meilleure.
Les résultats du tableau 2 montrent que les exemples (C1, C2 et C3) selon l'invention ont un meilleur équilibre entre les performances d'hystérésis et l'aptitude au traitement que les références et l'exemple comparatif (T1, T2 et T3).
En conclusion, la composition de caoutchouc selon l'invention permet un équilibre amélioré de manière inattendue entre les performances d'hystérésis et l’aptitude au traitement.