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"Procédé de préparation de mousses thermoplastiques"
On connaît déjà des mousses thermoplastiques en chlorure de polyvinyle possédant des cellules ouvertes ou fermées. La préparation de ces moussas nécessitant des pression- .élevées, non seulement la fabrication des mousses de chlorure de polyvinyle est dangereuse mais encore elle nécessite des pres- ses à haute pression et des moules d'acier ou des machines mélan- geuses compliquées dans lesquelles du gaz est mélangé à basse
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température avec la pâte de chlorure de polyvinyle à travailler, appareils qui coûtent tous très cher,
d'où d'importans frais d'investissement qui grèvent la préparation de ces m@sses. Un autre inconvénient de la fabrication de mousser de @@ orure de polyvinyle réside dans le fait que chaque mousse ne pout être . produite qu'avec une structure cellulaire déterminée,(chaque structure cellulaire supposant donc un procédé de préparation spécial. En un seul et même procédé de préparation, Al est donc difficile ou, en général, impossible de modifier lee cellules des mousses thermoplastiques.
Hormis les mousses de chlorure de polyvinyle a @ thermoplastiques on connaît aussi des mousses artificielles a ba- se de poly-uréthanes qui, en comparaison des mousses artificiel- les thermoplastiques, sont plus légères et meilleur.marché, peu- vent être préparées plus simplement et dont on peut faire varier la dimension des pores à son gré et sans difficulté. Ces mousses ne sont toutefois pas thermoplastiques et ne peuvent donc être moulées ou être soudées à d'autres matières ou à elles-mêmes si ce n'est difficilement.
Unautre inconvénient des mousses arti- ficielles à base de polyuréthanes, qui se manifeste surtout lors de leur utilisation comme matelassures, réside dans le fait que, lorsqu'on les charge, elles ont une dureté initiale relati- vement élevée, qui, en particulier pour des matelas, conduit à un rembourrage solide et très dur.
Selon la présente invention, on évite les in- convénients des mousses mentionnées ci-dessus, tout en conser- vant leurs bonnes propriétés, en traitant les mousses non ther- moplastiques, comme par exemple les mousses à base de polyurétha- nea, le caoutchouc mousse ou les mousses d'urée-formaldéhyde etc- avec une matière thermoplastique, comme le chlorure de polyvi- nyle, ce traitement pouvant consister par exemple en une im- prégnation ou en une projection de matières.
D'après une par-
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ticularité de l'invention, les pores de la mousse non thermo- plastique peuvent être ouverts, avant le traitement avec la ma- tière plastique, mécaniquement, par exemple par calandrage, ou chimiquement, par exemple par traitement avec des plastifjants alcalins ou des solvants, les parois cellulaires des pores peuvent être éliminées par dissolution de façon qu'il ne reste, dans le dernier cas, que le squelette cellulaire. Il est bon de traiter la mousse non thermoplastique avec une matière plastique mise en dispersion. Si l'on doit faire une moasse du- re, alors on utilise, pour traiter la mousse non thermoplasti- que, une dispersion d'une matière thermoplastique, plus ou moins exempte de plastifiant, de façon qu'en agissant sur la quantité du plastifiant utilisé, on puisse régler la dureté du produit final.
Pour unir les bonnes propriétés d'une mousse non thermoplastique, comme par exemple des mousses de polyurétha- nes, des mousses de condensats urée-formaldéhyde ou du caout- chouc-mousse etc...,à celles d'une mousse de chlorure de poly- vinyle ou d'une autre mousse thermoplastique, on traite selon l'invention la mousse citée en premier lieu avec le corps de départ servant à l'obtention d'une des mousses thermoplastiques.
A cette fin, on imprègne avec du chlorure de polyvinyle la. mous- se à base par exemple de polyuréthanes, par plongement, pressage, projection ou selon un autre procédé connu. Il est bon de mettre préalablement le chlorure de polyvihyle sous forme d'une disper- sion ou d'une pâte. On a constaté qu'il était avantageux d'uti- liser un mélange de chlorure de polyvinyle et d'un plastifiant apte à la élification, comme par exemple le phtalate de dioc- tyle ou le phtalate de dibutyle etc... Il est important de bien incorporer ce mélange dans la mousse non thermoplastique.
On peut arriver à ce résultat par exemple en étendant le mélange cité de chlorure de polyvinyle et de plastifiant, qui est sous
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forme de dispersion liquide ou sous forme de pâte, sur la mous- se non thermoplastique et en soumettant ensuite cette mousse avec l'enduit à un laminage multiple qui a pour effet de faire pénétrer le mélange à l'intérieur de la mousse. On peut égale- ment déposer le mélange de chlorure de polyvinyle et de plasti- fiant par projection sur la mousse non thermoplastique. On peut accélérer la pénétration du mélange thermoplastique dans la mousse à traiter par application d'une pression réduite. On peut aussi imprégner d'une autre façon la mousse non thermoplastique avec le mélange thermoplastique.
Par exemple, le mélange ther- moplastique peut être envoyé par centrifugation dans la mousse -non thermoplestique qui se trouve ainsi imprégnée. Pour tout trai tement de la mousse, la régularité avec laquelle est réparti le mélange thermoplastique sur le squelette cellulaire, joue un rôle important.
Au cours de l'imprégnation de la mousse non thermoplastique, par exemple d'une mousse à base de polyuréthanes, avec le mélange à base de chlorure de polyvinyle, par suite du laminage ou de l'application du vide, les parois cellulaires de la mousse, encore au moins partiellement fermées, sont ouvertes mécaniquement et il en résulte une mousse ayant un pouvoir d'ab- sorption bien supérieur. Mais on peut également ouvrir les cel-
Iules de la mousse à traiter, avant son traitement, en soumet- tant la mousse à un prétraitement mécanique ou chimique. A cette fin, on peut faire passer la mousse entre des cylindres (calan- drage), ce qui fait éclater les cellules, ou bien on peut plon- ger et imbiber la mousse avec des agents alcalins qui attaquent les fines parois des pores.
Si l'on ajoute un plastifiant al- câlin par exemple au chlorure de polyvinyle cité, alors on peut , aussi réaliser l'ouverture chimique des parois cellulaires en même temps que le traitement de la mousse non thermoplastique av@e le corps thermoplastique (chlorure de polyvinyle). Dans chaque cas, en ouvrant les parois cellulaires de la mousse non thermo-
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plastique à traiter, on améliore et facilite l'imprégnation.
Les mousses ainsi traitées selon l'invention ont la grande per- méabilité à l'air souhaitée, en particulier pour les matelassu- res, et, grâce au chlorure de polyvinyle incorporé dans la mousse de polyuréthanes, elles ont une élasticité considérable- ment accrue.
Lorsque par exemple la mousse à base de polyu- réthanes a été imprégnée avec le mélange de chlorure de ployvi- nyle et de plastifiant, on la traite à la chaleur, le mélange à base de chlorure de polyvinyle se gélifiant alors à l'inté- rieur de la mousse et sur la mousse. On n'effectue pas de trai- tement thermique lorsqu'on utilise une matière thermoplastique se gélifiant à froid, comme par exemple l'acide polyacrylique.
La mousse à base de polyuréthanes traitée-avec du chlorure de polyvinyle selon l'exemple conforme à l'invention,' est alors facile à mouler à chaud (propriétés d'une mousse ther- moplastique), elle a un squelette plus élastique et produit ain- si un meilleur effet de rembourrage, elle a une perméabilité à l'air supérieure, une stabilité au vieillissement plus élevée, une meilleure résistance aux acides et aux alcalis et une adhéren-, ce particulièrement élevée. En outre, la mousse traitée n'émet plus, lorsqu'on la charge, le bruit de paille qui lui est pro- pre en l'absence de traitement.
Grâce à sa meilleure résistance vis-à-vis des acides et des alcalis, elle peut alors être égale- ment utilisée dans l'industrie chimique.
Si l'on utilise une dispersion de chlorure de polyvinyle sans plastifiant pourtraiter une mousse élastique à base de polyuréthanes, alors on peut, sans avoir besoin d'une installation spéciale, fabriquer une mousse dure de polyuréthale susceptible d'être utilisée en particulier pour des éléments de construction, pour l'insonorisation, l'isolement thermique, comme dalles légères, et pour la filtration dans l'industrie
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chimique. On peut effectuer l'imprégnation de mousses élastiques à base de polyuréthanes avec des dispersions aqueses de matière thermoplastique, simplement par plongement, projection ou lavage.
Il convient alors de signaler que l'utilisation de dispersions aqueuses, à l'encontre de l'utilisation de pâtes ci-dessus men- tionnées, rend nécessaire l'élimination de l'eau de la mousse imprégnée, par séchage.
Les mousses thermoplastiques fabriquées selon l'invention ont des applications multiples, par exemple dans l'in- dustrie automobile, dans l'industrie de la chaussure, du vête- ment et des matelas,ainsi que pour les articles de cosmétique et pour les articles ménagers.
Le dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant bien entendu partie de ladite invention.
La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une installation permettant de préparer, selon l'inven- tion, des mousses thermoplastiques à partir de mousses non ther- moplastiques.
La figure 2 est un détail à échelle agrandie deµ la figure 1.
La plaque de mousse 1 à traiter, en polyurétha- ne ou en un polyéther ou en une autre matière non thermoplasti- que, d'une épaisseur d'environ 5 mm, est tirée d'un rouleau 2, . passe par les cylindres d'enduction 3, 3' et par les cylindres , de pressage 4,5 et est entraînée par une bande de circulation
6 qui fait .passer la plaque de mousse par un tunnel chauffant 7, puis sur un dispositif de refroidissement 8 d'où elle est tirée par le rouleau 9 sur lequel elle s'enroule.
Les cylindres d'enduction mentionnés 3, 3' sont munis chacun latéralement d'un réservoir 3b, 3'b destiné à recevoir la pâte 3d, 3'd thermoplastique à incorporer, d'un ti-
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roir 3c, 4'c permettant de régler l'écoulement de la pâte d'un couteau enducteur réglable 3a, 3'a. En traversant les cy- lindres d'enduction 3, 3', la plaque de mousse 1 est revêtue sur ses deux faces avec la pâte thermoplastique, à l'épaisseur voulue et cette pâte est déjà à ce stade partiellement incorporée dans la plaque de mousse.
Lors de la traversée des cylindres 4, 5 le re- vêtement est mécaniquement incorporé plus à fond dans la plaque de mousse, la pénétration de la pâte dans la plaque de mousse étant favorisée par les charges et les décharges alternatives dues aux cylindres 4 et 5. La plaque de mousse imprégnée de cet- . te façon pratiquement régulièrement et totalement, arrive en- suite par la bande 6 dans le tunnel chauffant 7 dans lequel se produit la gélification de la masse de chlorure de polyvinyle, et elle passe ensuite par le dispositif de refroidissement 8, où la plaque, qui est maintenant devenue une plaque de mousse thermoplastique, est refroidie; après quoi elle s'enroule sur le cylindre 9.
Le tunnel chauffant 7 est conçu de façon qu'il ' puisse créer une température de 160 à 170 dans la plaque de mousse 1 imprégnée. On a constaté que, pour cela, l'application : de rayonnement infra-rouge constituait le mode de chauffage le plus rationnel. La plaque de refroidissement 8 est munie d'un refroidissement à eau. La vitesse de passage de la mousse dépend de la longueur du tunnel chauffant 7: on la règle de façon que la plaque de mousse imprégnée 1 soit chauffée à 160 pendant au moins 1 minute.