CH633217A5

CH633217A5 - Moule pour matieres plastiques expansees non polaires.

Info

Publication number: CH633217A5
Application number: CH1016579A
Authority: CH
Inventors: Joel Soulier
Original assignee: Isobox Barbier Sa
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1982-11-30
Also published as: FR2441474A1; GB2035886A; IT7927213A0; ES486072A0; NL7908373A; JPS5577541A; SE7909381L; DE2945690A1; BE879874A; IT1125668B; FR2441474B1; ES8100956A1

Description

La présente invention est relative à un moule pour matières plastiques expansées telles que, par exemple, le polystyrène expansé, le polyéthylène expansé, le polyuréthanne expansé, etc.

Au cours des dernières décennies, le développement des matières plastiques a été foudroyant. Leur taux de croissance est bien supérieur à celui de pratiquement tous les autres produits industriels. Cela est particulièrement vrai pour les matières plastiques expansées, ou mousse plastique, lesquelles, grâce à leurs propriétés mécaniques et thermiques spécifiques, ont trouvé de très larges débouchés dans les industries de la construction, de l'emballage, du froid, etc. Tout progrès, tout perfectionnement dans la fabrication des matières plastiques expansées a donc une influence économique directe considérable dans de très nombreux domaines industriels.

Les procédés de moulage des matières plastiques expansées peuvent être classés dans plusieurs catégories:

a) ceux qui utilisent l'injection directe de la vapeur d'eau dans le moule;

b) ceux qui utilisent des moules à empreintes présentant des surfaces électriquement conductrices;

c) ceux qui utilisent des circuits d'induction et des empreintes de moules en métal présentant des pertes par courant de Foucault;

d) ceux qui utilisent pour le chauffage et le ramollissement de la matière plastique des champs de haute fréquence;

e) ceux qui utilisent l'ultra-haute fréquence (UHF), procédés particulièrement avantageux car ils ne nécessitent aucun circuit capacitif, permettent l'utilisation de tensions peu élevées et assurent une grande homogénéité des matières plastiques expansées moulées obtenues.

C'est ainsi que les brevets français Nos 7601049 et 7631899 décrivent un procédé de fabrication de matières plastiques non polaires expansées à l'aide d'un rayonnement ultra-haute fréquence dans une cavité résonnante et que le brevet français N° 7727302 décrit un moule dont l'empreinte seule est réalisée en un matériau présentant des pertes diélectriques élevées, absorbant le rayonnement UHF.

La technologie du moulage des matières plastiques expansées par le procédé UHF faisant appel à des moules en matériaux non polaires, non adsorbants, mais dont l'empreinte seule adsorbe le rayonnement UHF, si elle a fait faire des progrès indéniables à l'industrie des matières plastiques expansées, présente toutefois encore un certain nombre d'inconvénients, qui sont principalement les suivants.

La nécessité d'avoir des empreintes présentant des caractéristiques électriques précises (notamment la tangente 5), d'où l'obligation d'incorporer aux empreintes des additifs possédant des facteurs de pertes linéaires avec la température et/ou s'annulant pour une certaine température. Ces additifs (par exemple le charbon, l'oxyde de titane, le titanate de baryum, etc.) sont parfois coûteux et la préparation desdites empreintes toujours difficile, des caractéristiques mécaniques desdites empreintes laissant parfois à désirer.

Par conséquent, la présente invention s'est donné pour but de pourvoir à des moules qui répondent mieux aux nécessités de la pratique que les moules antérieurement connus, notamment en ce que, tout en assurant un excellent gradient et une excellente répartition de la température, ils sont d'une conception simple, ne nécessitant aucun additif spectral absorbant le rayonnement UHF, et en ce qu'ils produisent des pièces moulées terminées, parfaitement sèches, donc stables et indéformables avec le temps. Ils peuvent, en outre, réaliser des économies substantielles en ce qui concerne l'énergie nécessaire pour fondre superficiellement la matière plastique contenue dans le moule.

Le moule selon l'invention pour matières plastiques expansées non polaires est caractérisé en ce qu'il est réalisé en totalité, corps et empreinte, en un matériau à angle de perte faible ou nul, en ce que l'empreinte est réalisée en matière poreuse absorbant les liquides et dont la capacité d'absorption est comprise entre 0,01 et 1 ml/s/cm2 de surface pour un liquide polaire dont la viscosité est voisine de celle de l'eau, la surface de l'empreinte jouxtant le corps du moule étant imperméabilisée.

La nature poreuse de l'empreinte fait que, si ladite empreinte est transparente au rayonnement UHF à sec, elle absorbe au contraire le rayonnement UHF dès l'addition d'un liquide polaire (comme par exemple l'eau), car ce liquide est immédiatement absorbé par les pores de ladite empreinte.

Suivant un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, le matériau poreux servant à la fabrication de l'empreinte est pris dans le groupe qui comprend les céramiques, les faïences, les silices poreuses, les alumines, les argiles, les kaolins et analogues.

Suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, plusieurs empreintes sont assemblées pour obtenir des moules de grande surface.

Suivant un autre mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de la présente invention, l'empreinte est préparée par des méthodes usuelles connues des céramistes industriels, comme le pressage, le coulage de barbotine et analogues.

C'est précisément la nature de la barbotine (nature des argiles et kaolins employés, l'addition éventuelle du carbonate et/ou de silicate de sodium), sa fluidité et son aptitude au coulage qui font que l'on peut obtenir toutes porosités désirées et toutes formes d'empreintes désirées et, partant, toutes formes d'objets en mousses plastiques désirées, d'autant plus que ces empreintes peuvent être rectifiées mécaniquement et assemblées pour obtenir des moules de toutes formes et de toutes tailles et, par voie de conséquence, des objets moulés de toutes formes et de toutes tailles.

Suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, la surface poreuse de l'empreinte est rendue imperméable sur des aires déterminées, délimitées.

En effet, cela peut présenter des avantages dans certaines conditions, afin d'avoir des jets de vapeur dirigés, d'occulter certaines parties de la surface de l'empreinte, lesquelles, rendues non poreuses, n'absorberont pas de liquide polaire et resteront ainsi transparentes au rayonnement UHF, au moment du moulage.

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La présente invention a également pour objet une utilisation du moule selon l'invention pour la fabrication d'un objet en matière plastique expansée non polaire, qui est caractérisée en ce que l'on répartit tout d'abord dans l'empreinte une quantité de liquide polaire, en ce que l'on ferme le moule dès l'absorption de celui-ci, en ce que l'on introduit les perles préexpansées de matières plastiques, et en ce que l'on soumet l'ensemble au rayonnement UHF.

Dès la disparition de l'eau des pores de l'empreinte, c'est-à-dire dès que l'empreinte est devenue sèche, le chauffage s'arrête automatiquement.

L'invention pourra être mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère, à titre d'exemple, au dessin annexé, lequel représente une vue en coupe d'un moule conforme à la présente invention.

La figure unique est une vue partielle en coupe du moule selon l'invention, dont aussi bien le corps 1 que l'empreinte 2 sont en matériaux pratiquement transparents au rayonnement UHF. Son angle de perte est très faible : tg8 < 1 • 10 ~ 4 pour la fréquence f= 2,45 GHz.

La surface de séparation 3 entre l'empreinte 2 et le corps du moule 1 est rendue imperméable, par exemple par application de silicones. La vapeur du liquide polaire tel que l'eau, absorbée par l'empreinte 2, s'échappe par les pores 4 vers les perles de plastique 5 situées entre les parties mâle et femelle de l'empreinte 2 pour les souder ensemble. Pour obtenir, par exemple, des boîtes en polystyrène expansé de 10 x 5 x 5 cm de dimensions et d'épaisseur de 0,5 cm, on procédera, par exemple, comme suit. On choisit un moule approprié dont l'épaisseur totale de l'empreinte est de 1,5 cm, le matériau de l'empreinte étant en céramique blanche poreuse, d'une 5 capacité d'absorption de 0,15 ml d'eau/s/cm2, la surface 3 de l'empreinte étant imperméabilisée aux silicones. On introduit 3 g d'eau, immédiatement absorbés par l'empreinte puis, après la fermeture du moule, 6 g de perles de polystyrène à l'aide d'un injecteur prévu à cet effet, non représenté sur la figure. On soumet alors le io moule à un rayonnement UHF dans une cavité résonnante (non représentée sur la figure), par exemple pendant 20 s. Le remplissage et le démoulage demandant environ 30 s, le cycle total est d'environ 50 s. Si, à la fin du soudage des perles, il reste quelques traces d'eau, celle-ci est immédiatement réabsorbée par l'empreinte poreuse, la 15 boîte en polystyrène expansé obtenue demeurant parfaitement sèche: l'eau résiduelle dans le produit fini est toujours inférieure à 3% (contre 20-25% d'humidité restante pour les objets moulés par le procédé traditionnel). La cavité résonnante et la presse, qui ne sont pas représentées sur le dessin annexé, sont, par exemple, celles décrites dans les brevets français Nos 7631899 et 7727302.

D'autres avantages des moules conformes à la présente invention résident dans le fait que ces moules sont d'une conception simple, qu'ils sont robustes et économiques, et permettent, grâce aux différentes formes que peuvent prendre les empreintes, de réaliser des objets moulés de toutes tailles et de toutes formes.

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1 feuille dessin

Claims

633217 REVENDICATIONS

1. Moule pour matières plastiques expansées non polaires, caractérisé en ce qu'il est réalisé en totalité, corps et empreinte, en un matériau à angle de perte faible ou nul, en ce que l'empreinte est réalisée en matière poreuse absorbant les liquides et dont la capacité d'absorption est comprise entre 0,01 et 1 ml/s/cm2 de surface pour un liquide polaire dont la viscosité est voisine de celle de l'eau, la surface de l'empreinte jouxtant le corps du moule étant imperméabilisée.

2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau poreux servant à la fabrication de l'empreinte est pris dans le groupe qui comprend les céramiques, les faïences, les silices poreuses, les alumines, les argiles et les kaolins.

3. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que plusieurs empreintes sont assemblées pour obtenir des moules de grande surface.

4. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'empreinte est préparée par pressage ou par coulage de barbotine.

5. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface poreuse de l'empreinte est rendue imperméable sur des aires déterminées, délimitées.

6. Utilisation du moule selon la revendication 1 pour la fabrication d'un objet en matière plastique expansée non polaire, caractérisée en ce que l'on répartit tout d'abord dans l'empreinte une quantité de liquide polaire, en ce que l'on ferme le moule dès l'absorption de celui-ci, en ce que l'on introduit les perles préexpansées de matières plastiques, et en ce que l'on soumet l'ensemble au rayonnement UHF.