CH405707A - Procédé pour la fabrication de corps poreux à base de polytétrafluoréthylène et produit en résultant - Google Patents

Description

  



  Procédé pour la fabrication de corps poreux à base de   polytétrafluoréthytène   
 et produit en résultant
 La présente invention concerne un   plrocédé per-    mettant de fabriquer à partir de   polytétrafluoréthylène    pulvérulent des corps prÉsentant   une porosité déter-    minée à l'égard des   suidés.    Ce procède permet aussi d'obtenir des corps de porosité variable. L'invention comprend encore les divers corps poreux ainsi obtenus, qui peuvent présenter de nombreuses applications, notamment dans le domaine de la filtration.



      Suivant l'invention, le procède pour la fabrica-    tion de corps poreux à partir de   polytetrailuoréthy-    lène à l'état pulvérulent, consiste à faine subir à la poudre de   polytétrafluoxthylène    une cuisson   préala-    ble rapide à une   tempéiratuire comprise Cintre    365 et 3800 C, puis à mélanger intimement la poudre précuite ainsi obtenue avec de la poudre initiale non' cuite, après quoi le   mélange'est    mis dans un moule puis, de façon en elle-même connue, est comprimé sous une pression comprise entre 100 et 300kg/cm2 et, après démoulage, est soumis à une cuisson prolongée à une température comprise entre 365 et    3800C,

   le co°ps finalement obtenu présentant une      porosité qui croît avec ita proportion    de poudre précuite.



   La proportion de cette poudre peut être   sensi-    blement comprise   entre 10"/o et 70"/o par rapport    au poids de ce mélange.



   Par l'utilisation de   mélanges      présentat des te-    neurs différentes en poudre précuite, le procédé selon l'invention permet encore, comme il sera vu,   d'ob-    tenir des corps de porosité variable.



   Diverses précisions concernant des modes d'exé   cution pratiques du procédé visé par l'invention vont    être maintenant exposées.



   Le   produit    de départ est constitué par du poly  tétrafluoréthylène du commerce à l'état pulvérulent,    connu sous la dénomination de   poudre à mouler    > .   



  Par exemple, un tel produit est vendu par la firme du Pont de   Nemours    (U. S. A.) sous les   dé'aonuna.tions    commerciales   TF1  ,   TF5   ou   TF7  ; par la firme Impérial   Chemioal Industries (Angieterirs) sous    la dénomination    G,ouencore    par la firme   
Rhône-Poulenc (France) sous la Idénomination   So-    reflon 5    .    On trouvera ailleurs une description plus détaillée de ce corps dans l'ouvrage        Matières Plastiques   de   Dousset    tome III (pages 149-153)   Dunod      Editeurs-P, aris 19G1.



   LapoudrecorrespondantedecouleurManche,    qui est préparée par polymérisation du tétrafluoréthylène gazeux, est   constituée    par des particules extrêmement ténues de consistance gommeuse, qui ont tendance à s'agglomérer les urnes aux autres, de sorte qu'il ne paraît pas possible de définir leur gra   nulométrie.



   Con & xmémentauprocèdeselonl'invention,une    certaine quantité de la, poudre précédente, qui n'a subi   aucun traitement thermique préalable, est sou-    mise à. une opération de   cuissonpréimunaire.   



   Cette   opération consiste à pa & ser.    au four cette poudre non cuite du commerce, sans la comprimer et sans lui faire   subir.detraitementmécaniquepréaita-   
Me. La durée   du séjour de la poudre dans le four    est courte : quelques minutes, de façon à ne provoquer qu'une cuisson partielle des particules. La température du four est maintenue entre 365 et 3800   C.   



   On obtient ainsi une poudre   précuite,    dont les   diversespaculesprésententlacaractéristique    de ne pas pouvoir se souder les unes aux autres, si on les soumet à une   compnession suivie d'une cuisson pro-    longée. 



   Une fois refroidie, cette poudre précuite est mélangée   intimement à'une certaine quantité    de la poudre non cuite   précédente.    Ce mélange peut être assuré par tous moyens connus, notamment un   mélan-    geur à tambour tournant au un appareil à cuve fixe pourvu d'un agitateur à palettes.



   Les proportions de poudre précuite par rapport au mélange binaire formé dépendent essentiellement de la porosité désirée   pour Je produit final. L'expé-    rience montre, en effet, que la porosité est d'autant plus grande que la proportion de poudre précuite est   elle-même    plus élevée. Vans la pratique, la proportion de poudre précuite peut être comprise entre 10 et   70 O/o,    en poids, de la totalité du mélange. Si la proportion de poudre   précuite est trop faible, la poro-    sité du corps devient négligeable. Dans le cascontraire, c'est sa résistance   mécaniquequisetrouve      aNàiSie.   



   Les   mélangesdepoudreprécuiteet    de poudre non cuite, exécutés suivant les   proportions appro-    priées sont ensuite mis dans des moules dont la forme dépend de la destination du produit final. Par exemple, ces moules peuvent   être cylindriques ou prismati-    ques pour permettre la fabrication de cylindres, blocs, pastilles ou plaques de dimensions, formes ou contours les plus variés. La forme des   moules peut éga-    lement être plus élaborée si   ondésire    fabriquer des corps poreux tels que des récipients.



   Une fois le moule rempli, le produit qu'il contient est soumis à un   traitementpiézothe < nmiqueanalogue    à celui habituellement employé pour mettre en forme des corps en   polytétraifiluoróthylène.    Ce traitement consiste   enunecompressiondont    le taux varie entre 100 et   300kg/cm2.    Puis le corps ainsi préformé est démoulé et envoyé dams un four où il subit une cuisson à une   températurecompriseentre365    et   3800    C, pendant plusieurs heures.



   Les opérations précédemment exposées de mise en route, compression et cuisson,   sontenelles-mêmes       connues et usuellement appliquées pour la constitu-    tion de corps en polytétrafluoréthylène non poreux, à partir de la poudre de   polytétrafluoréthylène non    cuite du commerce.



   L'expérience montre toutefois ce résultat   surpre-    nant que ces mêmes opérations appliquées au mélange binaire constitué comme il a été vu, conduisent à la fin de la cuisson à des corps de nature poreuse.



   La porosité du corps peut être appréciée en   Mai-      sant passer un    gaz   à. travers sa paroi sous l'effet d'une    différence de pression de part et d'autre de celle-ci.



  La mesure de la porosité est obtenue par celle du débit de gaz à travers ladite paroi sous une différence de pression donnée.



   La porosité ainsi créée peut sans doute   s'expli-      quer par    le fait que les particules précuites de poly  tétraËuoréthylène    ne peuvent s'agglomérer intimement lors, de la compression, et du second traitement thermique et laissent subsister entre elles d'infimes lacunes. Par contre, la cohésion de l'ensemble est assurée par les particules non précuites qui, dans le mélange binaire, jouent en quelque sorte le rôle de liant.



   Les corps poreux qui   peuventêtreobtenuspar    le procédé selon l'invention   permettentnotamment    de séparer par diffusion sélective deux ou plusieurs gaz contenus   Idans, une. mêmse enceinte. Ces corps    peuvent également être utilisés pour de nombreux problèmes de filtration de gaz ou de   liquides,en    vue notamment   de'l'élimination d'impuretés.    Dans tous les cas, on bénéficie des avantages propres au   poly-       tétrafluoréthylèlne (grande inertie chimique,. résistance    à des   températures élevées, etc.).   



   Il est prévu de réaliser des corps de porosité variable ; à cet effet,. on constitue des mélanges binaires dans lesquels la proportion de poudre précuite varie par paliers. Ainsi,. on peut constituer des mélanges comprenant 60, 50.. 20 et   10 ouzo    de poudre précuite.



   On remplit   alors'lemouleavec    des couches suc  cessives des mélanges. précédents,    pris par exemple   dansl'ordredospourcentagesdécroissants,la    dernière couche pouvant être, par exemple, intégralement constituée par du   polytétrailuoréthylène    non cuit.



   On en   obtient.aprèsle'traitement    de compression et de cuisson des corps qui possèdent une poro  Eité var. iant lavec l'épaisseur,    ce qui peut être utile pour la filtration de liquides souillés d'impuretés de   dimensionsdifférentes.   



   La porosité est d'autant plus grande que la   pro-    portion de   poudreprécuiteestplusélevée.   



   Exemple numérique
 On veut constituer unie bougie filtrante. pour les gaz de 25 mm de diamètre intérieur, 35 mm de diamètre extérieur et   100 mm de hauteur.   



   On remplit   unmouleen.tonne    de chemise   cylin-    drique dont les diamètres correspondent à ceux prévus et dont la hauteur   est'aumoinségaleàquatre    fois celle désirée. On remplit ce moule d'une poudre composite   comprenant 50"/e    de poudre précuite.



   On   compmime le moule à 300 kg/cm ,    ce qui   ramène la hauteur à 100amm, puis    on chauffe une   vingtained'heuresà375     C.



   Après   ce'délai,lapièce,unefoisrefroidie,consti-    tue la bougie filtrante désirée.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé pour la fabrication de corps poreux à partir de polytétrafluoréthylène à J'état pulvérulent, caractérisé en ce qu'on fait subir à la poudre de poly- bétraSuoréthylène une cuisson, préalable rapide à une température comprise entre 365 et 380 C, puis on mélangeintimementlapoudreprécuite ainsi obtenue avec de la poudre initiale non cuite, après quoi le mélange est mis dans un moule, puis est comprimé sous une pression comprise entre 100 et 300 kg/cm, et après démoulage est soumis à une cuisson prolon- gée,

   à une température comprisecotre365 et 3800 C.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé confonde à la revendication I, carac- térisé en ce que la proportion de poudre précuite servant à constituer le mélange qui'est ensuite soumis aux opérations de moulage et de cuisson, est sensi blementcomprise entre 10 et 70 O/o par rapport au poids de ce mélange.

   2. Procédé conforme à la revendication 1 pour l'obtention des cocps à porosité variable, caractérisé en ce qu'on remplit le moule, avant compression, par des couches successives de mélanges de poudre non cuite et de poudre précuite, les proportions relatives de ces deux poudres variant avec chaque couche.

   REVENDICATION II Corps poreux obtenupar'leprocédéde. la reven- dication I.

   REVENDICATION III Utilisation du, produst résultant jdu procédé de la revendication I pour la filtration des liquides et des gaz.