EP4366928A1 - Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique à deux températures de fusion - Google Patents
Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique à deux températures de fusionInfo
- Publication number
- EP4366928A1 EP4366928A1 EP22747019.2A EP22747019A EP4366928A1 EP 4366928 A1 EP4366928 A1 EP 4366928A1 EP 22747019 A EP22747019 A EP 22747019A EP 4366928 A1 EP4366928 A1 EP 4366928A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- thermoplastic material
- source
- article
- articles
- thermoplastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 18
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 6
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 8
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
- B29B17/0042—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting for shaping parts, e.g. multilayered parts with at least one layer containing regenerated plastic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/003—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B1/00—Footwear characterised by the material
- A43B1/10—Footwear characterised by the material made of rubber
- A43B1/12—Footwear characterised by the material made of rubber of rubber waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/006—Pressing and sintering powders, granules or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/52—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/0054—Producing footwear by compression moulding, vulcanising or the like; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/06—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising
- B29D35/065—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising by compression moulding, vulcanising or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/12—Producing parts thereof, e.g. soles, heels, uppers, by a moulding technique
- B29D35/122—Soles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
- B09B3/21—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using organic binders or matrix
- B09B3/24—Binders with plastic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/14—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles in several steps
- B29C2043/141—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles in several steps for making single layer articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
- B29C2043/189—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles the parts being joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/16—Fillers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/26—Scrap or recycled material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2407/00—Use of natural rubber as filler
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/48—Wearing apparel
- B29L2031/50—Footwear, e.g. shoes or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/726—Fabrics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Definitions
- the invention relates to a process for obtaining an article formed from a thermoplastic matrix.
- Such articles are conventionally obtained by formulating a mixture comprising a thermoplastic material which is injected into a mold in the desired shape, said mixture possibly comprising fillers intended to improve the properties, in particular the mechanical and/or visual properties, of the article.
- the injection of the mixture requires its prior heating, which can prove to be limiting when said mixture comprises sources of various materials having in particular heterogeneous melting temperatures.
- this limitation is all the more problematic when a source of material comprises components of articles to be recycled, in particular components made up of different materials which are not sorted prior to their recycling.
- the invention aims to improve the prior art by proposing in particular a process for obtaining an article formed from a thermoplastic matrix in which the materials used can be extensively formulated, in particular in order to be able to integrate therein components of unsorted articles to be recycled, and this while obtaining an article having in particular mechanical and/or visual properties expected for the application considered.
- the invention proposes a process for obtaining an article formed from a thermoplastic matrix, said process providing for:
- thermocompressing said ground material to obtain the article the source of thermoplastic material being formulated so as to comprise a quantity QLM of thermoplastic material LM having a melting temperature TLM lower than 150°C and a quantity QHM of thermoplastic material HM having a melting temperature THM higher than 180°C, the thermocompression temperature being higher than the TLM melting temperature.
- thermoplastic matrix A process for obtaining an article formed from a thermoplastic matrix is described below, said article being in particular intended for use in sport.
- the method makes it possible to obtain accessories for the practice of sport, for example in the form of studs or milestones as described in document FR-3 096 270.
- the article must have mechanical properties, in particular rigidity and resistance to abrasion, which are specific, as well as possibly visual characteristics to be observed.
- the method provides for formulating starters comprising at least one source of thermoplastic material and at least one source of filler, said filler being chosen in relation to the source of thermoplastic material to obtain the properties expected for the article.
- the inputs are mixed and ground before being thermocompressed.
- the thermocompression used unlike injection molding, does not require prior heating of the starters, the cohesion of the article being ensured by the temperature and the pressure used during said thermocompression.
- At least part of the incoming material is ground to have an average ground size of between 3 and 10 mm.
- at least part of the inputs can be ground by micronization to present an average ground size of less than 1 mm.
- the source of thermoplastic material is formulated so as to comprise an amount QLM of thermoplastic material LM having a melting temperature TLM lower than 150°C and an amount QHM of thermoplastic material HM having a melting temperature THM higher than 180°C, the thermocompression temperature being higher than the TLM melting temperature.
- thermoplastic material LM the quantity QLM of thermoplastic material LM is melted, which makes it possible to guarantee the cohesion of the article, the quantity QHM of thermoplastic material HM making it possible to provide rigidity to the thermocompressed article.
- the source of thermoplastic material can therefore be formulated in such a way as to introduce the quantity of HM material necessary for the stiffness expected for the article.
- the thermocompression temperature is less than or equal to the melting temperature THM, which makes it possible to optimize the contribution in rigidity of the thermoplastic material HM.
- the thermoplastic material LM has a Shore A hardness lower than the Shore A hardness of the thermoplastic material HM, the Shore A hardness of the thermoplastic material LM possibly being between 50 and 60 and the Shore A hardness of the thermoplastic material HM possibly ranging between 90 and 110.
- thermoplastic material used may in particular comprise a polyurethane TPU, the melting temperature TLM being between 150°C and 165°C, the melting temperature THM being between 220°C and 235°C.
- the ground material is introduced between a punch and a die of a thermocompression mold at a temperature which is lower than the TLM melting temperature, in particular by being lower than 100°C.
- the ground material is thus in solid form so as not to merge the incoming materials before the thermocompression.
- the mold is then heated up until it reaches a temperature between TLM and THM, then thermocompression pressure is applied before cooling to recover the article.
- the temperature of the mold can be lowered to a preheating temperature which is between ambient temperature and the TLM melting temperature, in particular by being less than 100° C., the ground material of the following article then being able to be introduced into the mold at this temperature to save cycle time.
- the ground material is introduced at ambient temperature between the punch and the thermocompression die, the whole being raised in temperature at a rate of the order of 1 to 5° C./min, until reaching a temperature between TLM and THM, in particular being just below THM. Then, a pressure of the order of 5 to 8 bars is applied for 5 to 10 minutes, before cooling at a rate similar to that of the rise in temperature.
- the geometry between the punch and the die is configured to thermocompress the ground material to the shape of the article.
- the ground material can be thermocompressed in the form of a plate, the article then being shaped by molding said plate.
- the entrants are formulated to have a mass ratio of at most 0.5 between the thermoplastic material HM and the thermoplastic material LM, in order to obtain a flexible article.
- the mass ratio between the thermoplastic material HM and the thermoplastic material LM can be of the order of 0.25.
- the starters are formulated to have a mass ratio of at least 2 between the thermoplastic material HM and the thermoplastic material LM, in order to obtain a rigid item.
- the source of thermoplastic material comprises articles or components of articles to be recycled comprising at least one thermoplastic material, said source being able to be formulated exclusively with recycling or supplemented with new thermoplastic material depending on the articles to be obtained.
- the source of thermoplastic material may comprise articles to be recycled which are similar to those obtained by implementing the method, as well as components in the form of scrap from the manufacture of such articles.
- the thermoplastic material comprises a polyurethane TPU, for example derived from the recycling of shoe soles, and/or a low-density polyethylene LDPE, for example derived from the recycling of accessories for practicing sports.
- the thermoplastic material may comprise a thermoplastic elastomer (TPE), including thermoplastic polyurethane (TPU), but also be based on polyvinyl chloride (PVC).
- TPE thermoplastic elastomer
- TPU thermoplastic polyurethane
- PVC polyvinyl chloride
- a thermoplastic material used can be from the family of high-density polyethylenes (HDPE).
- the source of thermoplastic material comprises components of footwear to be recycled, in particular at least the soles of said footwear.
- the articles of footwear to be recycled may have an upper comprising a thermoplastic material LM and a sole based on thermoplastic material HM.
- This embodiment makes it possible in particular to recycle shoes in an optimal manner and without the need for prior sorting, comprising a textile upper knitted with polyester yarns which is reinforced with TPU LM, the sole of the shoe being made of TPU HM in a percentage by weight typically 25% polyester, 25% TPU LM and 50% TPU HM.
- the filler source comprises articles or components of articles to be recycled, in particular articles of clothing or footwear or accessories comprising at least one filler material, said source possibly being formulated exclusively with recycling or supplemented with at least a new charge material depending on the items to be obtained.
- the source of charge can comprise components of articles to be recycled which come from scrap from the manufacture of such articles.
- the filler source comprises at least one textile material, said textile material possibly being based on polyester, polyamide, aramid, polypropylene or a mixture of at least two of these polymers.
- the quantity of textile used is adjusted to obtain the properties expected for the article.
- the inputs comprise between 10% and 30% by weight of textile material, knowing that an increase in the quantity of textile material induces an increase in the rigidity of the article obtained.
- the starters are formulated to have a mass ratio of at most 0.4 between the textile material and the thermoplastic material, in order to get a flexible article.
- the mass ratio between the textile material of the filler and the thermoplastic material is 0.3.
- the starters are formulated to have a mass ratio of at least 0.5 between the textile material and the thermoplastic material, in order to obtain a rigid item.
- the method makes it possible to recycle as filler textile materials comprising yarns and/or fibers formed from at least two different materials, for example elastane added to one of the polymers mentioned above, said recycling not requiring a prior separation of the different materials which are ground together in a suitable quantity to form the charge.
- a polyester textile comprising from 3 to 5% by weight of elastane is recycled to obtain an article, for example by providing around 10% of textile material in the inputs, the textile source possibly come from socks and/or seamless knitwear to be recycled.
- the filler source comprises at least one latex, the inputs comprising between 10% and 25% by weight of latex and possibly also comprising a textile material as described below.
- this embodiment makes it possible to recycle football goalkeeper gloves which include, among other materials, latex, said gloves being able to be ground together in a suitable quantity to form the filler.
- the inputs comprise between 10% and 50% of LM thermoplastic material, between 10% and 30% by weight of textile material, between 10% and 25% by weight of latex, the remainder being HM thermoplastic material .
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique, ledit procédé prévoyant de formuler des entrants comprenant au moins une source de matériau thermoplastique et au moins une source de charge; de mélanger et broyer lesdits entrants; de thermocomprimer ledit broyat pour obtenir l'article; la source de matériau thermoplastique étant formulée de sorte à comprendre une quantité QLM de matériau thermoplastique LM présentant une température de fusion TLM inférieure à 150°C et une quantité QHM de matériau thermoplastique HM présentant une température de fusion THM supérieure à 180°C, la température de thermocompression étant supérieure à la température de fusion TLM.
Description
DESCRIPTION
Titre : Procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastiaue à deux températures de fusion
L’invention concerne un procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique.
Elle s’applique en particulier à l’obtention d’articles de sport, notamment des composants de chaussure tels que des semelles, mais également à l’obtention d’accessoires pour la pratique de sport, par exemple du type de ceux décrits dans le document FR-3 096 270.
De tels articles sont classiquement obtenus par formulation d’un mélange comprenant un matériau thermoplastique qui est injecté dans un moule à la forme souhaitée, ledit mélange pouvant comprendre des charges destinées à améliorer les propriétés notamment mécaniques et/ou visuelles de l’article.
Toutefois, l’injection du mélange nécessite son chauffage préalable, ce qui peut s’avérer limitant lorsque ledit mélange comprend des sources de matériaux diverses présentant notamment des températures de fusion hétérogènes.
En particulier, cette limitation est d’autant plus problématique lorsqu’une source de matériau comprend des composants d’articles à recycler, notamment des composants constitués de différents matériaux qui ne sont pas triés préalablement à leur recyclage.
L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant notamment un procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique dans lequel les matériaux utilisés peuvent être formulés de façon extensive, afin notamment de pouvoir y intégrer des composants d’articles non triés à recycler, et ce tout en obtenant un article ayant des propriétés notamment mécaniques et/ou visuelles attendues pour l’application considérée.
A cet effet, l’invention propose un procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique, ledit procédé prévoyant de :
- formuler des entrants comprenant au moins une source de matériau thermoplastique et au moins une source de charge ;
- mélanger et broyer lesdits entrants ;
- thermocomprimer ledit broyât pour obtenir l’article ; la source de matériau thermoplastique étant formulée de sorte à comprendre une quantité QLM de matériau thermoplastique LM présentant une température de fusion TLM inférieure à 150°C et une quantité QHM de matériau thermoplastique HM présentant une température de fusion THM supérieure à 180°C, la température de thermocompression étant supérieure à la température de fusion TLM.
D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à différents modes de réalisation.
On décrit ci-dessous un procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique, ledit article étant notamment destiné à un usage dans le sport.
Selon une application privilégiée, le procédé permet l’obtention de composants de chaussure, notamment des semelles de chaussure, par exemple des semelles à crampons pour la pratique du football.
Selon une autre application envisagée, le procédé permet l’obtention d’accessoires pour la pratique de sport, par exemple sous la forme de plots ou de jalons tels que décrits dans le document FR-3 096 270.
En fonction de l’application considérée, l’article doit présenter des propriétés mécaniques, notamment de rigidité et de résistance à l’abrasion, qui sont spécifiques, ainsi qu’éventuellement des caractéristiques visuelles à respecter.
Pour ce faire, le procédé prévoit de formuler des entrants comprenant au moins une source de matériau thermoplastique et au moins une source de charge, ladite charge étant choisie en relation avec la source de matériau thermoplastique pour obtenir les propriétés attendues pour l’article.
Pour obtenir l’article, les entrants sont mélangés et broyés avant d’être thermocomprimés. En particulier, la thermocompression utilisée, contrairement à un moulage par injection, ne nécessite pas un chauffage préalable des entrants, la cohésion de l’article étant assurée par la température et la pression utilisées lors de ladite thermocompression.
En particulier, au moins une partie des entrants est broyée pour présenter une taille moyenne de broyât comprise entre 3 et 10 mm. En variante, au moins une partie des entrants peut être broyée par micronisation pour présenter une taille moyenne de broyât inférieure à 1 mm.
La source de matériau thermoplastique est formulée de sorte à comprendre une quantité QLM de matériau thermoplastique LM présentant une température de fusion TLM inférieure à 150°C et une quantité QHM de matériau thermoplastique HM présentant une température de fusion THM supérieure à 180°C, la température de thermocompression étant supérieure à la température de fusion TLM.
Ainsi, lors de la thermocompression, au moins la quantité QLM de matériau thermoplastique LM est mise en fusion, ce qui permet de garantir la cohésion de l’article, la quantité QHM de matériau thermoplastique HM permettant d’apporter de la rigidité à l’article thermocomprimé. En particulier, la source de matériau thermoplastique peut donc être formulée de sorte à introduire la quantité de matériau HM nécessaire à la rigidité attendue pour l’article.
Selon une réalisation avantageuse, la température de thermocompression est inférieure ou égale à la température de fusion THM, ce qui permet d’optimiser l’apport en rigidité du matériau thermoplastique HM.
En particulier, le matériau thermoplastique LM a une dureté Shore A inférieure à la dureté Shore A du matériau thermoplastique HM, la dureté Shore A du matériau thermoplastique LM pouvant être comprise entre 50 et 60 et la dureté Shore A du matériau thermoplastique HM pouvant être comprise entre 90 et 110.
Le matériau thermoplastique utilisé peut notamment comprendre un polyuréthane TPU, la température de fusion TLM étant comprise entre 150°C et 165°C, la température de fusion THM étant comprise entre 220°C et 235°C.
Pour la thermocompression, le broyât est introduit entre un poinçon et une matrice d’un moule de thermocompression à une température qui est inférieure à la température de fusion TLM, notamment en étant inférieure à 100°C. En particulier, le broyât est ainsi sous forme solide pour ne pas fusionner les entrants avant la thermocompression.
Le moule est ensuite monté en température jusqu’à atteindre une température comprise entre TLM et THM, puis la pression de thermocompression est appliquée avant refroidissement pour récupérer l’article. En particulier, la température du moule peut être descendue à une température de préchauffage qui est comprise entre la température ambiante et la température de fusion TLM, notamment en étant inférieure à 100°C, le broyât de l’article suivant pouvant alors être introduit dans le moule à cette température pour gagner du temps de cycle.
Dans un exemple de réalisation, le broyât est introduit à température ambiante entre le poinçon et la matrice de thermocompression, l’ensemble étant monté en température à une vitesse de l’ordre de 1 à 5°C/min, jusqu’à atteindre une température comprise entre TLM et THM, notamment en étant juste inférieure à THM. Ensuite, une pression de l’ordre de 5 à 8 bars est appliquée pendant 5 à 10 minutes, avant refroidissement à une vitesse analogue à celle de la montée en température.
Selon une réalisation, la géométrie entre le poinçon et la matrice est configurée pour thermocomprimer le broyât à la forme de l’article. En variante, le broyât peut être thermocomprimé sous la forme d’une plaque, l’article étant ensuite mis en forme par moulage de ladite plaque.
Selon une réalisation, notamment mise en œuvre en relation avec l’obtention d’accessoires pour la pratique de sport, les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au plus 0,5 entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM, afin d’obtenir un article souple.
En particulier, le ratio massique entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM peut être de l’ordre de 0,25.
Selon une autre réalisation, notamment mise en œuvre en relation avec l’obtention de semelles de chaussure, les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au moins 2 entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM, afin d’obtenir un article rigide.
De façon préférentielle, la source de matériau thermoplastique comprend des articles ou des composants d’articles à recycler comprenant au moins un matériau thermoplastique, ladite source pouvant être formulée exclusivement avec du recyclage ou complétée avec du matériau thermoplastique neuf en fonction des articles à obtenir.
En particulier, la source de matériau thermoplastique peut comprendre des articles à recycler qui sont analogues à ceux obtenus par la mise en œuvre du procédé, ainsi que des composants sous la forme de rebus de fabrication de tels articles.
De façon préférentielle, le matériau thermoplastique comprend un polyuréthanne TPU, par exemple issu du recyclage de semelles de chaussures, et/ou un polyéthylène basse densité LDPE, par exemple issu du recyclage d’accessoires pour la pratique de sport.
De façon générale, le matériau thermoplastique peut comprendre un élastomère thermoplastique (TPE), dont le polyuréthane thermoplastique (TPU), mais également être à base de polychlorure de vinyle (PVC). En variante, un matériau thermoplastique utilisé peut être de la famille des polyéthylènes haute densité (HDPE).
Selon une réalisation privilégiée, la source de matériau thermoplastique comprend des composants d’articles chaussants à recycler, notamment au moins les semelles desdits articles chaussants. En particulier, les articles chaussants à recycler peuvent présenter une tige comprenant un matériau thermoplastique LM et une semelle à base de matériau thermoplastique HM.
Cette réalisation permet notamment de recycler de façon optimale et sans nécessité de tri préalable des chaussures comprenant une tige textile tricotée avec des fils de polyester qui est renforcée avec du TPU LM, la semelle de la chaussure étant en TPU HM dans un pourcentage en poids typiquement de 25% de polyester, 25% de TPU LM et 50% de TPU HM.
De même, la source de charge comprend des articles ou des composants d’articles à recycler, notamment des articles vestimentaires ou chaussants ou des accessoires comprenant au moins un matériau de charge, ladite source pouvant être formulée exclusivement avec du recyclage ou complétée avec au moins un matériau de charge neuf en fonction des articles à obtenir.
En particulier, la source de charge peut comprendre des composants d’articles à recycler qui sont issus de rebus de fabrication de tels articles.
Selon une réalisation, la source de charge comprend au moins un matériau textile, ledit matériau textile pouvant être à base de polyester, de polyamide, d’aramide, de polypropylène ou d’un mélange d’au moins deux de ces polymères.
La quantité de textile utilisée est ajustée pour obtenir les propriétés attendues pour l’article. En particulier, les entrants comprennent entre 10% et 30% en poids de matériau textile, sachant qu’une augmentation de la quantité de matériau textile induit une augmentation de la rigidité de l’article obtenu.
Selon une réalisation, notamment mise en œuvre en relation avec l’obtention d’accessoires pour la pratique de sport, les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au plus 0,4 entre le matériau textile et le matériau thermoplastique, afin d’obtenir un article souple.
En particulier, le ratio massique entre le matériau textile de la charge et le matériau thermoplastique est de 0,3.
Selon une autre réalisation, notamment mise en œuvre en relation avec l’obtention de semelles de chaussure, les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au moins 0,5 entre le matériau textile et le matériau thermoplastique, afin d’obtenir un article rigide.
Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé permet de recycler en tant que charge des matériaux textiles comprenant des fils et/ou des fibres formés d’au moins deux matériaux différents, par exemple de l’élasthanne ajouté à l’un des polymères mentionnés ci-dessus, ledit recyclage ne nécessitant pas une séparation préalable des différents matériaux qui sont broyés ensemble en une quantité adaptée pour former la charge.
Dans un exemple de réalisation, un textile polyester comprenant de 3 à 5% en poids d’élasthanne est recyclé pour obtenir un article, par exemple en prévoyant de l’ordre de 10% de matériau textile dans les entrants, la source de textile pouvant provenir de chaussettes et/ou de tricots seamless à recycler.
Selon une autre réalisation, la source de charge comprend au moins un latex, les entrants comprenant entre 10% et 25% en poids de latex et pouvant éventuellement comprendre également un matériau textile tel que décrit ci-
dessus. En particulier, cette réalisation permet de recycler les gants de gardien de football qui comprennent entre autres matériaux du latex, lesdits gants pouvant être broyés ensemble en une quantité adaptée pour former la charge. Dans un exemple de réalisation, les entrants comprennent entre 10% et 50% de matériau thermoplastique LM, entre 10% et 30% en poids de matériau textile, entre 10% et 25% en poids de latex, le complément étant du matériau thermoplastique HM.
Claims
1. Procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique, ledit procédé prévoyant de : - formuler des entrants comprenant au moins une source de matériau thermoplastique et au moins une source de charge ;
- mélanger et broyer lesdits entrants ;
- thermocomprimer ledit broyât pour obtenir l’article ; ledit procédé étant caractérisé en ce que la source de matériau thermoplastique est formulée de sorte à comprendre une quantité QLM de matériau thermoplastique LM présentant une température de fusion TLM inférieure à 150°C et une quantité QHM de matériau thermoplastique HM présentant une température de fusion THM supérieure à 180°C, la température de thermocompression étant supérieure à la température de fusion TLM.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de thermocompression est inférieure ou égale à la température de fusion THM.
3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au plus 0,5 entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM, afin d’obtenir un article souple.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ratio massique entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM est de
0,25.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les entrants sont formulés pour présenter un ratio massique d’au moins 2 entre le matériau thermoplastique HM et le matériau thermoplastique LM, afin d’obtenir un article rigide.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la source de matériau thermoplastique comprend des articles ou des composants d’articles à recycler comprenant au moins un matériau thermoplastique.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source de matériau thermoplastique comprend des composants d’articles chaussants à recycler, notamment au moins les semelles desdits articles chaussants.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la source de matériau thermoplastique comprend des articles chaussants à recycler présentant une tige comprenant un matériau thermoplastique LM et une semelle à base de matériau thermoplastique HM.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source de charge comprend des articles ou des composants d’articles à recycler, notamment des articles vestimentaires ou chaussants ou des accessoires comprenant au moins un matériau de charge.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la source de charge comprend au moins un matériau textile.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau textile comprend des fils et/ou des fibres formés d’au moins deux matériaux différents.
12. Procédé selon l’une des revendications 10 ou 11 , caractérisé en ce que les entrants comprennent entre 10% et 30% en poids de matériau textile.
13. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la source de charge comprend au moins un latex, les entrants comprenant entre 10% et 25% en poids de latex.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’il prévoit de thermocomprimer le broyât à la forme de l’article.
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’il prévoit de thermocomprimer le broyât sous la forme d’une plaque, l’article étant ensuite mis en forme par moulage de ladite plaque.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2107420A FR3124969B1 (fr) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | Procédé d’obtention d’un article formé d’une matrice thermoplastique à deux températures de fusion |
| PCT/EP2022/069173 WO2023281096A1 (fr) | 2021-07-08 | 2022-07-08 | Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique à deux températures de fusion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4366928A1 true EP4366928A1 (fr) | 2024-05-15 |
Family
ID=77226936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP22747019.2A Pending EP4366928A1 (fr) | 2021-07-08 | 2022-07-08 | Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique à deux températures de fusion |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240326300A1 (fr) |
| EP (1) | EP4366928A1 (fr) |
| CN (1) | CN118201751A (fr) |
| FR (1) | FR3124969B1 (fr) |
| WO (1) | WO2023281096A1 (fr) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0817321A2 (pt) * | 2007-09-25 | 2017-06-13 | Aetrex Worldwide Inc | artigos preparados usando materiais reciclados e métodos de preparação dos mesmos |
| GB2456177B (en) * | 2008-01-07 | 2010-10-06 | Han-Ching Wu | Shoe soles made from recycled shoes |
| FR3011501B1 (fr) * | 2013-10-03 | 2015-12-18 | Cera | Procede de realisation d’un tapis de sol de vehicule automobile |
| US10426229B2 (en) * | 2017-02-06 | 2019-10-01 | Lana S. Krause | Footwear manufacturing process |
| FR3096270B1 (fr) | 2019-05-21 | 2026-04-10 | Decathlon Sa | Jeu d’au moins deux modules notamment pour la pratique d’un entraînement sportif |
| BE1027543B1 (nl) * | 2019-09-02 | 2021-03-31 | C Rm Ind Bvba | Werkwijze voor het recycleren van een textielproduct |
-
2021
- 2021-07-08 FR FR2107420A patent/FR3124969B1/fr active Active
-
2022
- 2022-07-08 EP EP22747019.2A patent/EP4366928A1/fr active Pending
- 2022-07-08 WO PCT/EP2022/069173 patent/WO2023281096A1/fr not_active Ceased
- 2022-07-08 US US18/576,684 patent/US20240326300A1/en active Pending
- 2022-07-08 CN CN202280054628.2A patent/CN118201751A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023281096A1 (fr) | 2023-01-12 |
| FR3124969B1 (fr) | 2024-02-02 |
| FR3124969A1 (fr) | 2023-01-13 |
| CN118201751A (zh) | 2024-06-14 |
| US20240326300A1 (en) | 2024-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250162203A1 (en) | Recycling of a Shoe | |
| US8653151B2 (en) | Articles prepared using recycled materials and methods of preparation thereof | |
| US20100263240A1 (en) | Shoe sole and method | |
| EP4366926A1 (fr) | Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique et d'une charge en matériau textile | |
| US6620363B2 (en) | Thermoset recycling methods and solid article produced | |
| CN106317662A (zh) | 一种超轻耐磨防滑鞋底及其制备方法 | |
| EP4366928A1 (fr) | Procédé d'obtention d'un article formé d'une matrice thermoplastique à deux températures de fusion | |
| US11857024B2 (en) | Composite foam for midsole | |
| TW201720614A (zh) | 用於由熱固性彈性體組成物模製物件之方法及模製之物件 | |
| CN109306106A (zh) | 一种超轻质高耐磨橡塑鞋底及制备工艺 | |
| US20230134305A1 (en) | Process For Manufacturing A Conveyor Belt | |
| TW202039203A (zh) | 製鞋方法 | |
| FR3164635A1 (fr) | Procédé de traitement mécanique d’un produit neuf défectueux ou usagé comprenant initialement au moins un matériau élastomère et au moins un autre matériau, Installation et procédé de recyclage afférents, Granulat d’élastomère(s) obtenu. | |
| US20110183559A1 (en) | Method for Recycling Waste Shoe Soles and a Laminate Made According to the Method | |
| FR3154933A1 (fr) | Capsule comprenant des broyats d’articles | |
| CN111269552A (zh) | 一种防滑耐磨鞋材及其制备方法 | |
| CN116114965A (zh) | 一种使用橡胶回收颗粒的eva化学发泡鞋底及其制备方法 | |
| US354495A (en) | thomson | |
| WO2026038003A1 (fr) | Crampons de chaussure | |
| CH720549A2 (fr) | Composant horloger ou de bijouterie et procédé de fabrication d'un tel composant | |
| Yeng et al. | Properties of recycled polypropylene/chloroprene rubber blends: the effects of dynamic vulcanisation | |
| CN110948923A (zh) | 一种拖挂式移栽机轮胎的制备方法 | |
| FR2565886A1 (fr) | Procede de fabrication de ballons ou analogues en caoutchouc de polyurethane et produits obtenus suivant ce procede |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20240206 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| DAV | Request for validation of the european patent (deleted) | ||
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) |