CA1079134A - Procede de fabrication de feuilles a partir d'un melange de fibres vegetales et de polyolefines - Google Patents
Procede de fabrication de feuilles a partir d'un melange de fibres vegetales et de polyolefinesInfo
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION:
L'invention concerne un procédé de fabrication de feuilles à partir d'un mélange de fibres végétales et de po-lyoléfines. Ce procédé consiste à réaliser un mélange homo-gène à partir de 25 à 75% en poids de fibres végétales et 75 à 25% en poids de polyoléfine fondue contenant une majorité
d'unités monomériques dérivées d'une oléfine possédant de 2 à 8 atomes de carbone dans leur molécule, et à procéder à la mise en feuille par calandrage à chaud à une température au moins égale à la température de fusion de la polyoléfine.
Le calandrage à chaud est réalisé sur une calandre dont tous les cylindres sont portés en surface à une température supé-rieure à la température de fusion de la polyoléfine. L'in-vention permet la production de feuilles ayant une haute ré-sistance à l'absorption d'eau qui peuvent être thermoformées.
L'invention concerne un procédé de fabrication de feuilles à partir d'un mélange de fibres végétales et de po-lyoléfines. Ce procédé consiste à réaliser un mélange homo-gène à partir de 25 à 75% en poids de fibres végétales et 75 à 25% en poids de polyoléfine fondue contenant une majorité
d'unités monomériques dérivées d'une oléfine possédant de 2 à 8 atomes de carbone dans leur molécule, et à procéder à la mise en feuille par calandrage à chaud à une température au moins égale à la température de fusion de la polyoléfine.
Le calandrage à chaud est réalisé sur une calandre dont tous les cylindres sont portés en surface à une température supé-rieure à la température de fusion de la polyoléfine. L'in-vention permet la production de feuilles ayant une haute ré-sistance à l'absorption d'eau qui peuvent être thermoformées.
Description
~07~34 La presente invention concerne un procéde de fabrication de feuilles à
partir d'un melange de fibres vegetales et de polyolefine qui presentent notamment une résistance accrue à l'absorption d'eau.
On connait dej~, psr la demande de brevet françai3 2 200 2~2 dépo~ee le lg.9.1973 au ~m de ~. BRAUNING, un procéde de production de produits s~mi-finis à partir de particules de bois et d'une matière plastique telle que le polychlorure de vinyle dans lequel un mélange de ces conseituants est intro-duit dans un dispositif d'extrusion et débite sous forme d'un boudin qui est pressé pour lui donner la forme désiree dans une presse re~roiuie.
Dans la demande de brevet allemand 2 042 176 deposee le 25.8.1970 au nom de S~OWA MARUTSUTSU CO., on decrit un procédé similaire dans lequel l'e~trudat est directement mis sous sa for~e definitive su moyen d'une filière appropriée telle que,par exemple, une filière plate.
Ces procédé~ connus presentent des inconvenients et des ~imitations imnortants.
Ainsi, ils impliquent le recours à des installations d'extrusion ~?écia-lement conçuas et pourv~es de systèmes de degazsge afin d2 permettre l'évacua-tion de la vapeur d'eau dégagee par le~ fibres vegétales au cours du processus d'extrusion. Il importe d'ailleurs que la teneur en humidite des fibres veg~tales mises en oeuvre ne depasse pas une valeur limite au-delà de laquelle le travail sur extrudeuse devient impos~ible. Quelle que soit la teneur en humidite des fibres végetales, la mise su point des conditions d'extrusion est toujours une operation delicate, notamment lorsque le produit est mis 80US sa forme definitive par passage au trsvers d'une filière de profilsge.
Par silleur~, il convient de choisir judicieusement la nature des fibres ou particules de bois incorporées dans les feuilles et d'évîter notamment le recours à des fibres végétales résineuses qui occasionnent des ennuis au ~ours de l'extrusion.
~nfin, les produits obtenus présentent generalement une r8sistance insuffisants à l'absorption d'eau. Il e~ decoule une chute ~évère des pro prietés mécaniques lors de l'utilisation-de ces produits dans des milieux humides.
La Demanderesse a maintenant mi~ au point un procédé sui ne présente plus les inconvénients susmentionnés des procédés connus et qui permet de réaliser des panneaux à base de fibres végétales et de polyolefines possédant une ré~i -~ance améliorée à l'absorption d'eau.
La prêsente invention concerne donc un procédé pour la production de feuilles ayant une haute r~sistance à l'absorption d'eau à partir d'un mélange de fibres vegetales et de polyoléfine en réalisant un mélange homogène à
1079 iL3~1 partir de 25 à 75% en poids de fibres végétales et de 75 25~ en poids de polyoléfine fondue contenant une majorité
dtunités monomériques dérivées d~une oléfine pos~édant de 2 à 8 atomes de carbone dans leur molecule, et en procédant ~
la mise en feuille de ce mélange par calandrage à chaud ~ une température au moins égale à la température de fu~ion de la polyoléfine, le calandrage à chaud étant realisé sur une calandre dont tou~ les cylindres sont portés en surface à une température supérieure à la température de fusion de la 1~ polyoléfine.
~ e fait qu'il soit possible de transformer un tel mélange en une feuille par calandrage à chaud est surprenant car il est bien connu que les polyoléfines fondues ne se pr~tent nullement à cette technique de mise en feuilles. Gn sait en effet, que ces résines collent aux cylindres de calandrage dès que la température de ce~ derniers atteint ou dépasse la température de fusion de la résine.
~ e mélange homogène de fibres végétales et de po-lyoléfine fondue peut être réalisé par tout moyen connu et en particulier par l'introduction de ces constituants en quantités do3ées dans un malaxeur interne à piston tel que, par exemple, un mélangeur Werner ou un mélangeur ~ambury.
SuiYant une variante de réalisation préférentielle, le mélange de fibres végétales et de polyole~ine fondue réalisé
au moyen d'un malaxeur interne est reçu sur un malaxeur externe à cylindre qui transforme les doses successives de mélange délivrees par le malaxeur interne en une bande continue qui peut être introduite dans llinstallation de calandrage via un transporteur à bande~ Il est des lors possible, malgré le fonctionnement en discontinu des malaxeurs internes, de produire les feuilles en continu.
~a Demanderesse a encore constaté que lorsqu'on impose
partir d'un melange de fibres vegetales et de polyolefine qui presentent notamment une résistance accrue à l'absorption d'eau.
On connait dej~, psr la demande de brevet françai3 2 200 2~2 dépo~ee le lg.9.1973 au ~m de ~. BRAUNING, un procéde de production de produits s~mi-finis à partir de particules de bois et d'une matière plastique telle que le polychlorure de vinyle dans lequel un mélange de ces conseituants est intro-duit dans un dispositif d'extrusion et débite sous forme d'un boudin qui est pressé pour lui donner la forme désiree dans une presse re~roiuie.
Dans la demande de brevet allemand 2 042 176 deposee le 25.8.1970 au nom de S~OWA MARUTSUTSU CO., on decrit un procédé similaire dans lequel l'e~trudat est directement mis sous sa for~e definitive su moyen d'une filière appropriée telle que,par exemple, une filière plate.
Ces procédé~ connus presentent des inconvenients et des ~imitations imnortants.
Ainsi, ils impliquent le recours à des installations d'extrusion ~?écia-lement conçuas et pourv~es de systèmes de degazsge afin d2 permettre l'évacua-tion de la vapeur d'eau dégagee par le~ fibres vegétales au cours du processus d'extrusion. Il importe d'ailleurs que la teneur en humidite des fibres veg~tales mises en oeuvre ne depasse pas une valeur limite au-delà de laquelle le travail sur extrudeuse devient impos~ible. Quelle que soit la teneur en humidite des fibres végetales, la mise su point des conditions d'extrusion est toujours une operation delicate, notamment lorsque le produit est mis 80US sa forme definitive par passage au trsvers d'une filière de profilsge.
Par silleur~, il convient de choisir judicieusement la nature des fibres ou particules de bois incorporées dans les feuilles et d'évîter notamment le recours à des fibres végétales résineuses qui occasionnent des ennuis au ~ours de l'extrusion.
~nfin, les produits obtenus présentent generalement une r8sistance insuffisants à l'absorption d'eau. Il e~ decoule une chute ~évère des pro prietés mécaniques lors de l'utilisation-de ces produits dans des milieux humides.
La Demanderesse a maintenant mi~ au point un procédé sui ne présente plus les inconvénients susmentionnés des procédés connus et qui permet de réaliser des panneaux à base de fibres végétales et de polyolefines possédant une ré~i -~ance améliorée à l'absorption d'eau.
La prêsente invention concerne donc un procédé pour la production de feuilles ayant une haute r~sistance à l'absorption d'eau à partir d'un mélange de fibres vegetales et de polyoléfine en réalisant un mélange homogène à
1079 iL3~1 partir de 25 à 75% en poids de fibres végétales et de 75 25~ en poids de polyoléfine fondue contenant une majorité
dtunités monomériques dérivées d~une oléfine pos~édant de 2 à 8 atomes de carbone dans leur molecule, et en procédant ~
la mise en feuille de ce mélange par calandrage à chaud ~ une température au moins égale à la température de fu~ion de la polyoléfine, le calandrage à chaud étant realisé sur une calandre dont tou~ les cylindres sont portés en surface à une température supérieure à la température de fusion de la 1~ polyoléfine.
~ e fait qu'il soit possible de transformer un tel mélange en une feuille par calandrage à chaud est surprenant car il est bien connu que les polyoléfines fondues ne se pr~tent nullement à cette technique de mise en feuilles. Gn sait en effet, que ces résines collent aux cylindres de calandrage dès que la température de ce~ derniers atteint ou dépasse la température de fusion de la résine.
~ e mélange homogène de fibres végétales et de po-lyoléfine fondue peut être réalisé par tout moyen connu et en particulier par l'introduction de ces constituants en quantités do3ées dans un malaxeur interne à piston tel que, par exemple, un mélangeur Werner ou un mélangeur ~ambury.
SuiYant une variante de réalisation préférentielle, le mélange de fibres végétales et de polyole~ine fondue réalisé
au moyen d'un malaxeur interne est reçu sur un malaxeur externe à cylindre qui transforme les doses successives de mélange délivrees par le malaxeur interne en une bande continue qui peut être introduite dans llinstallation de calandrage via un transporteur à bande~ Il est des lors possible, malgré le fonctionnement en discontinu des malaxeurs internes, de produire les feuilles en continu.
~a Demanderesse a encore constaté que lorsqu'on impose
-2-lOt7913~
des vitesses de rotation différentes aux cylindres du malaxeur externe, le ~élange traité s'enroule autour du cylindre ayant 'la vitesse de rotation la plus élevée et que le prélèvement d~une bande oontinue sur ce cylindre ne pose aucun problème.
Cette technique de production du mélange de fibres végétales et de polyoléfine fo:ndue présente en outre l~avantage de permettre la mise en oeuvre de fibres végétales présentant une haute teneur en humidité car le3 dégagements de vapeur d'eau lors du traitement sur un malaxeur interne ou sur un lU malaxeur e~terne peuvent se faire librement et 9an9 perturber le processus de mise en ~euille puisque ce dernier est r~ali~
lors du calandrage ultérieur. Enfin, cette technique permet la mise en oeuvre de fibres végétales résineuses.
Suivant une autre variante, le mélange homogène de fibres végétales et de polyoléfine fondue peut être réalisé
par extrusion, le mélange étant dans ce cas débité sous forme d~un boudin de section quelconque qui est introduit en continu dans llinstallation de calandrage à chaud où est réalisée la mise en feuille_ .
En opérant de cette dernière façon, on retrouve évidemment les inconvénients inhérents à la présence d'eau dans les fibres végétales, mais ~ un 7913~
degré beaucoup moindre car cette présence d'eau ne risque plus de rendre diY~icile la mise en feuille, cette dernière opé-ration étant s~parée de l'extrusion. ~a conduite de l'extrusion est donc grandement facilitée puisque l'opérateur ne doit pas s'inquiéter de l'aspect du boudin extrudé, Quel que soit le mode particulier de réalisation du premier stade du procédé conforme a l'invention, il convient que lemélange homogène de ~ibres végétales et de polyoléfine fondue soit réalisé dans des appareillages portant ce mélange à une température au moins égale et de préférence ~upérieure au point de fu~ion de la polyolefine. Il va de soi que la température doit être inférieure à la température de décompo-sition de l'un quelconque des constituants du mélange. Elle est, de préférence supérieure d'au moins 2~C à celle de fusion de la polyoléfine.
~ a conception de l'installation de calandrage a chaud assurant la mi~e en feuille du mélange n'est nullement critique.
~a Demanderesse accorde sa préférence aux calandres à quatre cylindres chauffés disposés en ~ mais des-installations d'un autre type peuvent également convenir. Il importe toute~ois qu'au moins les deux premiers et de préférence tous les c~-lindres soient chauffés de façon a maintenir leur sur~ace, et par conséquent, la température de calandrage, à une température supérieure au point de fusion de la polyoléfine durant l'opé-ration de mise en feuille De préférence, la température des cylindres est comprise dans l'intervalle constitue par la température de fusion de la polyoléfine plus 2~C et cette tem-pérature plu9 20~C. ~'installation de calandrage e~t évidem-ment ~uivie d'un train de refroidissement qui assure la soli-dification de la feuille chaude calandrée.
~ e procédé suivant l'invention permet la productionde feuilles minces dont l'épais~eur est en général supérieure _3_ .. , J
i ~'7~ 1 3'~
à 0,Z mm et peut aller jusqu~ 4 mm et m~me plus. Il convient particulièremient bien pour la fabrication de feuilles d~épais-seur d~environ 0,6 à 3 mm. Il est impo~sible de produire par les procédés connus des feuilles a~ant 0,6 mm d'épaisseur en grande largeur.
Enfin, le procédé suivant l~invention permet la production de feuilles de quali~é ~ partir de mélanges compor-tant une proportion ponderale prépondérante en fibres végétale~
et qui se prête sans problème au recyclage des déchet~ alors que cela n~est pas possible avec les procédés connus.
A titre d~exemple de polyoléfine mise en oeuvre dan~
le procédé conforme à l~invention, on peut oiter le polyéthylène de basse ou de haute densité, le polypropylène, les copolymères d~éthylène et de propylène, le polybutène-l, le poly-4-méthyl-pentène-l, le~ copolym~res d~éthylène et de propylène, les copolymères ethylène-acétate de vinyle et les copolymères éthylène-chlorure de _ 11~'79~3~
vinyle.
De preference, on utilise des polyolefineg dont toutes les unités sont derivees d'olefineg non gubgtituees posgedant de 2 à 8 atomes de ca~bone dans leur molécule. Les meilleurs résultats sont obtenùs avec les polymeres COnteDant au ~iDS 70 %, et de préference au moins 90 ~, d'unites derivees du propylène dans leur molecule. Bien entendu, on peut utiliser aussi des mélanges de polyolé~ines entre elles ou avec d'aut'res polymères. Dans ce dernier cas, on préfère cependant qu'il y ait au ~ ins 50 % en poids, et de préférence au ~ ins 75 % en poids, de polyolé~ines dans le mélange. Lorsqulon met en oeuvre plusieursp~yolef~e5,1a temperature de calandra~e doit être au moins égale à la température de fusion de la polyolefine ayant la temperature de fusion la plus basse. De preference, elle est au moins egale à la tempera-ture de fusion de la polyolefine ayant la temperature de fusion la plus elevee.
Lorsqu'on fait usage du mode de realisation preferentiel selon lequel on met en oeuvre des polymères du propylène, la temperature de calandrage est choisie de preference entre 172~C et 190~C.
La polyolefine peut être utilisee sous une forme quelco~que permettant le melange avec le8 fibres vegetales. De preference, elle est exempte de gro8ses particules. Ainsi, la resine peut être sous forme d'une poudre, de paillettes, de particules, de fibrilles, de fibres ou de dechets de fibres,etc.
La polyole~ine peut avantageusement contenir des additifs usuels tels que des stabilisants, des lubrifiants, des agents antistatiques ou fongicides, etc.
Elle peut en outre contenir des pigments, des colorants, des matièreC de charge, etc.
Les fibres vegetales peuvent egalement être quelconques et se presentent de preference, SOU8 forme de particules ayant une dimension moyenne comprise entre 0,1 et 3 mm. Ces particules peuvent notamment être de la farine ou de la sciure de bois, de la paille hachee, des fibres textiles, etc., la possibi-lite de mettre en oeuvre des fibrès provenant de bois resineux telles que lasci~Tre de bois de 8apin ou d'eucalyptus n'etant nullement exclue.
Ls Demanderes~e a constate que la technique de mise en feuille par calan-drage à chaud suivant l'invention conduit à des produit~ ayant un aspect de ~ rface ameliore : les feuillei~ presentent en surface une fine pellicule conti-~ue et lis6e de polyolefine.
~ n outre, les fieuilles fabriquees au moyen du procede suivant l'inventionpresentent une trèg bonne resistance à l'absorption d'eau lorsqu'elles sont placees en atmosphère humide. De ce fait, elles conservent d'excellentes pro-prietes mecaniques et nota~ment une excellente resistance à la flexion même 10'79~3~
quand le degre d'humidite relatif de l'ambiance est élevé.
Ces feuilles peuvent être utilisees dans de nombreuses applications pour lesquelles elles peuvent être mises S011S leur forme definitive par thenmofor-mage. Elles peuvent être egalement revêtues, par exemple avant thermoformage, d'une pellicule decorative de manière à ameliorer leur aspect. On les emploie par exemple pour la fabrication de tab]eaux de bord ou de revêtements de portière dans l'industrie automobile.
Le procéde conforme à l'invention est en outre illustre par l'exemple pratique de realisation qui va suivre. Il est entendu que celui-ci n~est ~0 susceptible de li~iter en aucune manière le cadre et l'esprit de l'invention, Pour la realisation de cet exemple, on a utilise l'appareillage schematise à la figure unique du dessin annexe et comportant un malaxeur interne à
piston 1 , un transporteur à bande 2 transferant les doses 3 delivrees par le malaxeur interne sur les cylindres d'un malaxeur externe 4, une installation ~5 de calandrage à quatre cylindres chauffes disposes en L 5, un transporteur 6transferant la bande 7 prelevee sur un cylindre 8 du malaxeur externe dans le premier entrefer de l'installation de calandrage et un t ain de refroidisse-ment 9.
xemple Dans le malaxeur interne 1 de la fi8. 1, on introduit par doses succes-s*es 5,1 kg d'une composition comprenant en parties en poids :
- 500 parties de polypropylène - 500 parties de farine de bois (dimension moyenne 0,4 mm) - 0,5 partie de stearate de calcium 25 - 0,5 partie de 2,6-di-tertbutyl-4-methylphenol - 0,5 partie de monostearate de glycerol.
Le malaxeur interne ~du type GR5 de Werner et Pfleiderer) est prechauffe à 170~C ~ le cycle de malaxage est de 90 secondes ; le travail est de 40 à
50 Kgm. Les doses delivrees par le malaxe~1r interne sont reçues sur les cylindres d'un malaxeur externe Berstorff portes à ]75~C. Sur le cylindre 8, on prelève une bande de 5 cm de largeur qui e transferee et repartie .lans le premier entrefer de l'installation de calandrage. Les cyiindres successifs de l'installation d~e calandrage sont respectivement maintenus à 185, 182, 182 et 172~C. La feuille sortant du dernier cylindre de calandrage a une epaisseur uniforme de 1,5 mm et son aspect de surface après refroidissement et solidifi-cation sur le train de refrigeration 9, est excellent.
On soumet un echantillon de la feuille à un essai de resistance en flexion et on constate que celle-ci s'elève à 380 kg/cm2.
On decoupe dans la feuille un echantillon de 100 mm sur 100 mm et on le sounet au eest suivant.
~79~
Après avoir enduit les tranches de l'échantillon au moyen de paraffine, on pèse l'echantillon puis on l'immerg~e durant 24 h dans de l'eau maintenue 23~C. Après ce laps de temps, on retire l'échantillon, on l'essuie au moyen d'un papier filtre en prenant soin de ne pas enlever la paraffine et on soumet S l'echantillon à une nouvelle pesee. La différence de poids avsnt et après ;mmersion rapportee au poids avant i~mersion donne le ~ d'absorption d'eau.
On constate que ce pourcentage s'ëlève à 4 % pour l'echantillon examine.
On effectue un nouvel essai de resistance en flexion sur l'echantillon qui a ete soumis au test d'absorFtion d'eau et on constate que celle-ci s'elève toujours à 380 kg/cm2.
A titre de comparaison, on a realise avec le plus grand soin une feuille à partir de la même composition par la technique d'extrusion faisant appel à
une filière plate.
Lors de l'essai d'absorption d'eau, on constate que le pourcentage s'élève à 8 Z. En outre, on constate que la resistance en flexion de la feuille après immersion ne represente plus que 75 % de la resistance en flexion de l'echan-tillon non soumis au test d'immersion.
des vitesses de rotation différentes aux cylindres du malaxeur externe, le ~élange traité s'enroule autour du cylindre ayant 'la vitesse de rotation la plus élevée et que le prélèvement d~une bande oontinue sur ce cylindre ne pose aucun problème.
Cette technique de production du mélange de fibres végétales et de polyoléfine fo:ndue présente en outre l~avantage de permettre la mise en oeuvre de fibres végétales présentant une haute teneur en humidité car le3 dégagements de vapeur d'eau lors du traitement sur un malaxeur interne ou sur un lU malaxeur e~terne peuvent se faire librement et 9an9 perturber le processus de mise en ~euille puisque ce dernier est r~ali~
lors du calandrage ultérieur. Enfin, cette technique permet la mise en oeuvre de fibres végétales résineuses.
Suivant une autre variante, le mélange homogène de fibres végétales et de polyoléfine fondue peut être réalisé
par extrusion, le mélange étant dans ce cas débité sous forme d~un boudin de section quelconque qui est introduit en continu dans llinstallation de calandrage à chaud où est réalisée la mise en feuille_ .
En opérant de cette dernière façon, on retrouve évidemment les inconvénients inhérents à la présence d'eau dans les fibres végétales, mais ~ un 7913~
degré beaucoup moindre car cette présence d'eau ne risque plus de rendre diY~icile la mise en feuille, cette dernière opé-ration étant s~parée de l'extrusion. ~a conduite de l'extrusion est donc grandement facilitée puisque l'opérateur ne doit pas s'inquiéter de l'aspect du boudin extrudé, Quel que soit le mode particulier de réalisation du premier stade du procédé conforme a l'invention, il convient que lemélange homogène de ~ibres végétales et de polyoléfine fondue soit réalisé dans des appareillages portant ce mélange à une température au moins égale et de préférence ~upérieure au point de fu~ion de la polyolefine. Il va de soi que la température doit être inférieure à la température de décompo-sition de l'un quelconque des constituants du mélange. Elle est, de préférence supérieure d'au moins 2~C à celle de fusion de la polyoléfine.
~ a conception de l'installation de calandrage a chaud assurant la mi~e en feuille du mélange n'est nullement critique.
~a Demanderesse accorde sa préférence aux calandres à quatre cylindres chauffés disposés en ~ mais des-installations d'un autre type peuvent également convenir. Il importe toute~ois qu'au moins les deux premiers et de préférence tous les c~-lindres soient chauffés de façon a maintenir leur sur~ace, et par conséquent, la température de calandrage, à une température supérieure au point de fusion de la polyoléfine durant l'opé-ration de mise en feuille De préférence, la température des cylindres est comprise dans l'intervalle constitue par la température de fusion de la polyoléfine plus 2~C et cette tem-pérature plu9 20~C. ~'installation de calandrage e~t évidem-ment ~uivie d'un train de refroidissement qui assure la soli-dification de la feuille chaude calandrée.
~ e procédé suivant l'invention permet la productionde feuilles minces dont l'épais~eur est en général supérieure _3_ .. , J
i ~'7~ 1 3'~
à 0,Z mm et peut aller jusqu~ 4 mm et m~me plus. Il convient particulièremient bien pour la fabrication de feuilles d~épais-seur d~environ 0,6 à 3 mm. Il est impo~sible de produire par les procédés connus des feuilles a~ant 0,6 mm d'épaisseur en grande largeur.
Enfin, le procédé suivant l~invention permet la production de feuilles de quali~é ~ partir de mélanges compor-tant une proportion ponderale prépondérante en fibres végétale~
et qui se prête sans problème au recyclage des déchet~ alors que cela n~est pas possible avec les procédés connus.
A titre d~exemple de polyoléfine mise en oeuvre dan~
le procédé conforme à l~invention, on peut oiter le polyéthylène de basse ou de haute densité, le polypropylène, les copolymères d~éthylène et de propylène, le polybutène-l, le poly-4-méthyl-pentène-l, le~ copolym~res d~éthylène et de propylène, les copolymères ethylène-acétate de vinyle et les copolymères éthylène-chlorure de _ 11~'79~3~
vinyle.
De preference, on utilise des polyolefineg dont toutes les unités sont derivees d'olefineg non gubgtituees posgedant de 2 à 8 atomes de ca~bone dans leur molécule. Les meilleurs résultats sont obtenùs avec les polymeres COnteDant au ~iDS 70 %, et de préference au moins 90 ~, d'unites derivees du propylène dans leur molecule. Bien entendu, on peut utiliser aussi des mélanges de polyolé~ines entre elles ou avec d'aut'res polymères. Dans ce dernier cas, on préfère cependant qu'il y ait au ~ ins 50 % en poids, et de préférence au ~ ins 75 % en poids, de polyolé~ines dans le mélange. Lorsqulon met en oeuvre plusieursp~yolef~e5,1a temperature de calandra~e doit être au moins égale à la température de fusion de la polyolefine ayant la temperature de fusion la plus basse. De preference, elle est au moins egale à la tempera-ture de fusion de la polyolefine ayant la temperature de fusion la plus elevee.
Lorsqu'on fait usage du mode de realisation preferentiel selon lequel on met en oeuvre des polymères du propylène, la temperature de calandrage est choisie de preference entre 172~C et 190~C.
La polyolefine peut être utilisee sous une forme quelco~que permettant le melange avec le8 fibres vegetales. De preference, elle est exempte de gro8ses particules. Ainsi, la resine peut être sous forme d'une poudre, de paillettes, de particules, de fibrilles, de fibres ou de dechets de fibres,etc.
La polyole~ine peut avantageusement contenir des additifs usuels tels que des stabilisants, des lubrifiants, des agents antistatiques ou fongicides, etc.
Elle peut en outre contenir des pigments, des colorants, des matièreC de charge, etc.
Les fibres vegetales peuvent egalement être quelconques et se presentent de preference, SOU8 forme de particules ayant une dimension moyenne comprise entre 0,1 et 3 mm. Ces particules peuvent notamment être de la farine ou de la sciure de bois, de la paille hachee, des fibres textiles, etc., la possibi-lite de mettre en oeuvre des fibrès provenant de bois resineux telles que lasci~Tre de bois de 8apin ou d'eucalyptus n'etant nullement exclue.
Ls Demanderes~e a constate que la technique de mise en feuille par calan-drage à chaud suivant l'invention conduit à des produit~ ayant un aspect de ~ rface ameliore : les feuillei~ presentent en surface une fine pellicule conti-~ue et lis6e de polyolefine.
~ n outre, les fieuilles fabriquees au moyen du procede suivant l'inventionpresentent une trèg bonne resistance à l'absorption d'eau lorsqu'elles sont placees en atmosphère humide. De ce fait, elles conservent d'excellentes pro-prietes mecaniques et nota~ment une excellente resistance à la flexion même 10'79~3~
quand le degre d'humidite relatif de l'ambiance est élevé.
Ces feuilles peuvent être utilisees dans de nombreuses applications pour lesquelles elles peuvent être mises S011S leur forme definitive par thenmofor-mage. Elles peuvent être egalement revêtues, par exemple avant thermoformage, d'une pellicule decorative de manière à ameliorer leur aspect. On les emploie par exemple pour la fabrication de tab]eaux de bord ou de revêtements de portière dans l'industrie automobile.
Le procéde conforme à l'invention est en outre illustre par l'exemple pratique de realisation qui va suivre. Il est entendu que celui-ci n~est ~0 susceptible de li~iter en aucune manière le cadre et l'esprit de l'invention, Pour la realisation de cet exemple, on a utilise l'appareillage schematise à la figure unique du dessin annexe et comportant un malaxeur interne à
piston 1 , un transporteur à bande 2 transferant les doses 3 delivrees par le malaxeur interne sur les cylindres d'un malaxeur externe 4, une installation ~5 de calandrage à quatre cylindres chauffes disposes en L 5, un transporteur 6transferant la bande 7 prelevee sur un cylindre 8 du malaxeur externe dans le premier entrefer de l'installation de calandrage et un t ain de refroidisse-ment 9.
xemple Dans le malaxeur interne 1 de la fi8. 1, on introduit par doses succes-s*es 5,1 kg d'une composition comprenant en parties en poids :
- 500 parties de polypropylène - 500 parties de farine de bois (dimension moyenne 0,4 mm) - 0,5 partie de stearate de calcium 25 - 0,5 partie de 2,6-di-tertbutyl-4-methylphenol - 0,5 partie de monostearate de glycerol.
Le malaxeur interne ~du type GR5 de Werner et Pfleiderer) est prechauffe à 170~C ~ le cycle de malaxage est de 90 secondes ; le travail est de 40 à
50 Kgm. Les doses delivrees par le malaxe~1r interne sont reçues sur les cylindres d'un malaxeur externe Berstorff portes à ]75~C. Sur le cylindre 8, on prelève une bande de 5 cm de largeur qui e transferee et repartie .lans le premier entrefer de l'installation de calandrage. Les cyiindres successifs de l'installation d~e calandrage sont respectivement maintenus à 185, 182, 182 et 172~C. La feuille sortant du dernier cylindre de calandrage a une epaisseur uniforme de 1,5 mm et son aspect de surface après refroidissement et solidifi-cation sur le train de refrigeration 9, est excellent.
On soumet un echantillon de la feuille à un essai de resistance en flexion et on constate que celle-ci s'elève à 380 kg/cm2.
On decoupe dans la feuille un echantillon de 100 mm sur 100 mm et on le sounet au eest suivant.
~79~
Après avoir enduit les tranches de l'échantillon au moyen de paraffine, on pèse l'echantillon puis on l'immerg~e durant 24 h dans de l'eau maintenue 23~C. Après ce laps de temps, on retire l'échantillon, on l'essuie au moyen d'un papier filtre en prenant soin de ne pas enlever la paraffine et on soumet S l'echantillon à une nouvelle pesee. La différence de poids avsnt et après ;mmersion rapportee au poids avant i~mersion donne le ~ d'absorption d'eau.
On constate que ce pourcentage s'ëlève à 4 % pour l'echantillon examine.
On effectue un nouvel essai de resistance en flexion sur l'echantillon qui a ete soumis au test d'absorFtion d'eau et on constate que celle-ci s'elève toujours à 380 kg/cm2.
A titre de comparaison, on a realise avec le plus grand soin une feuille à partir de la même composition par la technique d'extrusion faisant appel à
une filière plate.
Lors de l'essai d'absorption d'eau, on constate que le pourcentage s'élève à 8 Z. En outre, on constate que la resistance en flexion de la feuille après immersion ne represente plus que 75 % de la resistance en flexion de l'echan-tillon non soumis au test d'immersion.
Claims (8)
1. Procédé de fabrication de feuilles ayant une haute résistance à l'absorption d'eau à partir d'un mélange de fibres végétales et de polyoléfine caractérisé en ce qu'on réalise un mélange homogène à partir de 25 à 75% en poids de fibres végétales et de 75 à 25% en poids de polyoléfine fondue contenant une majorité d'unités monomériques dérivées d'une oléfine possédant de 2 à 8 atomes de carbone dans leur molécule, et en ce qu'on procède à la mise en feuille de ce mélange par calandrage à chaud à une température au moins égale à la tem-pérature de fusion de la polyoléfine, le calandrage à chaud étant réalisé sur une calandre dont tous les cylindres sont portés en surface à une température supérieure à la température de fusion de la polyoléfine.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de polyo-léfine fondue est réalisé dans un malaxeur interne à piston par introduction de ces constituants en quantités dosées.
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de polyo-léfine fondue est réalisé dans un malaxeur interne à piston par introduction de ces constituants en quantités dosées.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de po-lyoléfine fondue sortant du malaxeur interne à piston est reçu sur un malaxeur externe à cylindre qui transforme les doses successives de mélange délivrées par le malaxeur interne en une bande continue qui est introduite dans une installation de calandrage à chaud.
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de po-lyoléfine fondue sortant du malaxeur interne à piston est reçu sur un malaxeur externe à cylindre qui transforme les doses successives de mélange délivrées par le malaxeur interne en une bande continue qui est introduite dans une installation de calandrage à chaud.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de polyo-léfine fondue est réalisé par extrusion et est débité sous forme d'un boudin qui est mis en feuille par calandrage à chaud.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de polyoléfine fondue est porté avant calandrage à une température au moins égale au point de fusion de la polyoléfine.
en ce que le mélange homogène de fibres végétales et de polyoléfine fondue est porté avant calandrage à une température au moins égale au point de fusion de la polyoléfine.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les deux premiers cylindres de la calandre sont portes en surface à une température comprise entre la température de fusion de la polyoléfine plus 2°C et la même plus 20°C.
en ce que les deux premiers cylindres de la calandre sont portes en surface à une température comprise entre la température de fusion de la polyoléfine plus 2°C et la même plus 20°C.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'on met en oeuvre des fibres végétales se présentant sous forme de particules ayant une dimension moyenne comprise entre 0,1 et 3 mm et des polyoléfines ne contenant que des unités monomériques dérivées d'oléfines contenant de 2 à
8 atomes de carbone dans leur molécule.
en ce que l'on met en oeuvre des fibres végétales se présentant sous forme de particules ayant une dimension moyenne comprise entre 0,1 et 3 mm et des polyoléfines ne contenant que des unités monomériques dérivées d'oléfines contenant de 2 à
8 atomes de carbone dans leur molécule.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'on met en oeuvre des polyoléfines contenant au moins 70% de propylène dans leur molécule et on choisit la température de calandrage entre 172 et 190°C.
en ce que l'on met en oeuvre des polyoléfines contenant au moins 70% de propylène dans leur molécule et on choisit la température de calandrage entre 172 et 190°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU73279A LU73279A1 (fr) | 1975-08-29 | 1975-08-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA259,485A Expired CA1079134A (fr) | 1975-08-29 | 1976-08-19 | Procede de fabrication de feuilles a partir d'un melange de fibres vegetales et de polyolefines |
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| DE (1) | DE2635957A1 (fr) |
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| FR2460201A1 (fr) * | 1979-06-29 | 1981-01-23 | Marechal Ets | Procede pour la production de feuilles thermoformables et thermoadhesives a partir de fibres vegetales et de polyolefine et elements de garnissage comportant une feuille realisee selon ce procede |
| IT1209195B (it) * | 1980-03-12 | 1989-07-16 | Montedison Spa | Manufatti di legno rinforzati con strutture fibrose polimeriche. |
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| FR2875166B1 (fr) * | 2004-09-16 | 2008-08-22 | Polytech Soc Par Actions Simpl | Procede de realisation de pieces par rotomoulage de matieres biocomposites |
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