FR2855450A1 - Procede d'eclatement de cellules de feuilles de mousse plastique - Google Patents

Abstract

Ce procédé d'éclatement des cellules d'une feuille de mousse plastique comprend des étapes de production d'une feuille de mousse (10) et d'éclatement des cellules sous vide dans la feuille de mousse (10). Dans le procédé d'éclatement des cellules sous vide, l'air contenu dans les cellules de la feuille de mousse gonfle pour dilater leurs parois de cellules d'une quantité prédéterminée, et quand la pression normale se rétablit, les parois des cellules éclatent instantanément du fait du relâchement rapide de la pression, afin de produire une feuille de mousse plastique ayant une grande flexibilité, une bonne perméabilité et une excellente élasticité.

Description

La présente invention concerne un procédé d'éclatement de cellules

d'une feuille de mousse plastique, en particulier un procédé comprenant des étapes consistant à produire une feuille de mousse plastique et à effectuer un éclatement de cellule sous vide sur la feuille de mousse plastique pour 5 que l'air contenu dans les cellules gonflées de la feuille de mousse fasse éclater leurs parois solides circonférentielles extérieures, afin de produire une feuille de mousse plastique ayant une grande flexibilité, une bonne perméabilité et une excellente élasticité.

Il est connu que les feuilles de mousse plastique présentent des 10 propriétés physiques d'amortissement, d'isolation acoustique et thermique, de flottaison et de facilité de traitement, de sorte qu'on les emploie fréquemment pour fabriquer des semelles de chaussures, de patins de chaussures, ainsi que comme matériau de remplissage et comme matériau de garniture. Selon la structure des cellules d'air formées par soufflage, les 15 feuilles de mousse plastique sont classées en mousse à cellules fermées et mousses à cellules ouvertes. Les cellules soufflées de la mousse à cellules fermées forment respectivement une chambre à air indépendante ne communiquant pas les unes avec les autres, de sorte qu'une feuille de mousse à cellules fermées peut servir de dispositif de flottaison sur l'eau, 20 un élastomère ou un pare-choc, mais son défaut est d'être imperméable.

Les cellules soufflées de la mousse à cellule ouverte communiquant les unes avec les autres, la feuille de mousse plastique à cellules ouvertes présente une grande perméabilité et une grande capacité d'absorption d'eau, mais elle est inférieure à la mousse plastique à cellules fermées en 25 termes d'amortissement et d'élasticité.

Actuellement, on emploie généralement une machine de moulage par injection pour produire une mousse à cellules ouvertes par moulage continu par injection, mais le produit fini est relativement mince. En outre, dans un procédé de production, des procédés de soufflage et d'éclairage et de 30 remplissage par du butane sont appliqués, ce qui augmente les coûts des équipements nécessaires et présente un risque d'explosion et d'incendie, tandis que les propriétés physiques et les spécifications du produit répondent difficilement aux exigences particulières d'un procédé ultérieur.

Une méthode commode consiste à traiter mécaniquement une mousse 35 à cellules fermées pour obtenir une mousse à cellules ouvertes, comme il est décrit dans le brevet américain nO 6,103,163 intitulé < Procédés et dispositifs pour perforer des surfaces lisses à cellules fermées de feuilles de mousse plastique à cellules ouvertes ", délivré le 15 août 2000. Le procédé décrit dans ce brevet consiste à ce que plusieurs aiguilles ou objets pointus perforent les cellules soufflées de la mousse à cellules fermées, mais ce 5 procédé mécanique détruira certainement la structure résiliente des chambres à air de la feuille en mousse plastique et réduira la résistance des chambres à air tout en dégradant une apparence intacte. En outre, les cellules de la feuille de mousse plastique sont perforées dans une direction exclusivement rectiligne, sans perforation dans une direction transversale.

De plus, les trajectoires et les positions des ouvertures des cellules soufflées sont les mêmes, de sorte que les cellules ont une résistance limitée par l'aspiration et le relâchement d'air et présentent une faible résilience.

Un but de la présente invention est de proposer un procédé 15 d'éclatement de cellules d'une feuille de mousse plastique, comprenant le fait de produire une feuille de mousse et d'effectuer un pompage par vide et un éclatement des cellules de la feuille de mousse, en laissant l'air contenu dans les cellules gonflées dilater leurs parois circonférentielles extérieures d'une quantité prédéterminée. Quand la pression normale se 20 rétablit, I'air contenu dans les cellules relâche la pression instantanément et fait éclater les parois des cellules. Au lieu du procédé mécanique de rupture forcée des cellules d'une mousse plastique, le procédé de gonflement sous vide et de rétablissement de la pression normale peut laisser les cellules de la feuille de mousse gonflées et en relâchant rapidement la pression de 25 manière répétée pour éclater les parois des cellules, en maintenant la résistance d'origine des parois des cellules de la feuille de mousse, afin d'augmenter la force de récupération de résilience après compression, et en ayant une bonne flexibilité et une bonne perméabilité.

Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé 30 d'éclatement de cellules d'une feuille de mousse plastique dans lequel une quantité appropriée de fines billes en porcelaine creuse ou d'autres grains fins qui ne se combinent pas à la matière plastique et ne réagissent pas avec elle est ajoutée à la matière plastique durant la production d'une feuille de mousse plastique. Les billes en porcelaine creuses ou les grains fins sont 35 répartis uniformément dans la matière plastique pour être mélangés, puis placés dans un moule pour le pressage et le chauffage. Quand on ouvre le moule, la feuille de mousse plastique se dilate et éclate instantanément, mais les billes de porcelaine creuses présentes dans la matière plastique ne se dilatent pas, mais les parois des cellules se dilatent et produisent une division à travers des trous, de sorte qu'on obtient une feuille de mousse s plastique contenant une quantité appropriée de cellules ouvertes. Une étape ultérieure d'éclatement de cellules sous vide est effectuée sur cette feuille de mousse plastique afin d'augmenter le taux d'ouverture des cellules.

La présente invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé, dans lequel: La figure 1 est une vue de face d'un dispositif d'éclatement de cellules sous vide selon la présente invention; et La figure 2 est une vue en perspective d'une partie scellée d'une feuille en mousse plastique selon la présente invention.

Un mode de réalisation préféré du procédé de production d'une feuille 15 en mousse plastique à cellules ouvertes selon la présente invention comprend les étapes suivantes.

1. Production d'une feuille de mousse plastique: Une quantité appropriée de matières plastiques en copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA) et de résines de polyéthylène (PE) ou leurs mélanges, un agent 20 de gonflement, un agent de vulcanisation, un stabilisateur et un agent auxiliaire en proportions prédéterminées sont chauffés et mélangés uniformément pour constituer un bloc de plastique. Le bloc de plastique est alors pressé en un matériau en feuille de taille prédéterminée, convenant pour être remplie dans un moule prédéterminé. Après que le matériau en 25 feuille a été placé dans le moule, il est pressé et chauffé à une température prédéterminée (120 à 180 C) pendant environ 25 à 40 minutes pour que l'agent de gonflement se décompose afin de gonfler et se dilater. On ouvre alors le moule et on retire la feuille de mousse plastique 10, qui a alors des dimensions dilatées 6 à 10 fois plus grandes que le matériau en feuille 30 d'origine.

Si la feuille en mousse plastique 10 nécessite un taux de gonflement relativement élevé, on la place de nouveau dans le moule pour la presser et la chauffer à une température prédéterminée (165 à 180 C) pendant environ 15 à 25 minutes, pour que l'agent de gonflement restant se 35 décompose de façon continue et gonfle, en faisant la feuille de mousse plastique se dilater à 2 - 3 fois les dimensions de la feuille de mousse plastique formée la première fois.

2. Éclatement des cellules sous vide: La feuille de mousse plastique 10 est placée dans une chambre fermée sous vide 20, reliée à une pompe à vide 22 par un conduit 21, comme le montre la figure 1. La 5 pompe à vide 22 peut pomper l'air depuis la chambre à vide 20 pour atteindre un état de pression négative (de 760 mm de mercure à 400-750 mm de mercure négatif dans ce mode de réalisation préféré).

La feuille de mousse plastique 10 est composée de nombreuses cellules et de parois de cellules solides entre deux cellules à chaque fois, 10 chaque cellule ayant son intérieur plein d'air, de sorte que lorsqu'on pompe l'air intérieur de la chambre à air 20 et que sa pression devient négative, l'air contenu dans les cellules gonfle et dilate leurs parois circonférentielles extérieures d'une quantité prédéterminée. À ce stade, quand on ouvre une vanne de relâchement de pression 23, la pression dans la chambre à 15 vide 20 revient immédiatement à 760 mm de mercure et l'air contenu dans les cellules sort rapidement des parties fragiles des parois des cellules, car la paroi de cellule sur-dilatée relâche la pression instantanément, de sorte qu'on obtient un éclatement des cellules de la feuille de mousse plastique.

De plus, les parois extérieures solides des cellules de la feuille de 20 mousse 10 éclatent facilement avant les cellules intérieures, car certaines cellules intérieures sont bloquées durant la dilatation par des parois de cellules circonférentielles extérieures en butée multicouches, de sorte qu'elles ne peuvent pas éclater en même temps que les cellules extérieures bien qu'elles se trouvent dans les mêmes conditions de pression négative et 25 de relâchement instantané de la pression. Une fois que les cellules circonférentielles extérieures en butée éclatent et quand on répète l'étape d'éclatement sous vide des cellules une deuxième fois, les parois des cellules intérieures éclatent, de sorte que l'étape d'éclatement sous vide des cellules peut être répétée plusieurs fois selon les dimensions et les 30 spécifications du produit, et selon les exigences en matière de perméabilité et de flexibilité.

La feuille de mousse 10 de la présente invention a l'air intérieur de ses cellules gonflé pour dilater leurs parois solides d'une quantité prédéterminée, puis éclatent sous l'effet du relâchement rapide de la 35 pression quand la pression atmosphérique se rétablit instantanément. Les cellules de la feuille de mousse 10 éclatent au niveau de parties fragiles de leurs parois, de sorte que la direction d'éclatement des cellules n'est pas uniforme et la trajectoire d'échappement de l'air depuis chaque cellule n'est pas alignée en ligne droite. Ainsi, la feuille de mousse fabrique par éclatement des cellules sous vide présente une élasticité et une s perméabilité supérieures à celles de la feuille de mousse conventionnelle, qui a ses parois de cellules perforées mécaniquement en ligne droite, ce qui dégrade sa structure résiliente de chambre à air. En outre, la plupart des parois solides des cellules éclatent par éclatement sous vide et forment de nombreuses cellules de mousse ayant respectivement des ouvertures de io direction, de flexibilité et de perméabilité différentes, ainsi qu'une résilience différente une fois comprimées.

De plus, dans le procédé de production de la feuille de mousse 10, si les parois solides des cellules produisent respectivement une séparation à travers des trous pour former une feuille de mousse à cellules ouvertes 15 ayant des ouvertures dans différentes directions, puis cette feuille de mousse est traitée avec une étape d'éclatement des cellules sous vide, et le taux d'éclatement des cellules avec un cycle d'éclatement de cellules peut être augmenté.

Ainsi, durant la première étape de production de la feuille de mousse, 20 une quantité appropriée de billes de porcelaine creuses ou de grains fins creux impossibles ne se combinant pas et ne réagissant pas avec la matière plastique est mélangée à la matière plastique, en dispersant les billes de porcelaine creuses ou les grains fins creux uniformément dans la matière plastique. Les billes de porcelaine creuses (ayant de préférence un diamètre 25 d'environ 12-350 microns) sont composées principalement d'oxyde de silicium et d'oxyde d'alumine, tandis que les grains fins creux sont des billes de verre creuses ou analogue. Les billes de porcelaine creuses ou les grains fins creux sont des billes creuses fermées ayant respectivement un intérieur creux et un poids très faible, avec des formes irrégulières et des 30 matériaux de différentes qualités.

Dès qu'on ouvre le moule pour sortir la feuille de mousse, I'air accumulé dans la matière plastique se dilate instantanément pour produire de nombreuses cellules d'air dans la matière plastique. À ce stade, les billes de porcelaine creuses dispersées uniformément dans la matière plastique ne 35 se combinent pas et ne réagissent pas avec la matière plastique, de sorte que lorsque les parois solides des cellules se dilatent, les billes de porcelaine creuses ne se dilatent pas du tout, c'est-à-dire que les billes de porcelaine creuses et la matière plastique ne sont pas compatibles entre elles, de sorte que les parois des cellules se dilatent et produisent une division à travers des trous. Ainsi, le taux de perméation avec un cycle 5 d'éclatement des cellules peut être augmenté durant la conduite de la deuxième étape d'éclatement des cellules sous vide.

De plus, une certaine partie de la feuille de mousse 10 peut être définie comme partie scellée 11, comme le montre la figure 2. Avant d'effectuer une étape d'éclatement des cellules sous vide, la partie 10 scellée 1 1 est collée avec de la bande adhésive élastique, appliquée avec un revêtement élastique ou avec un autre procédé efficace, de sorte que la partie élastique 1 1 est formée avec de nombreuses cellules fermées. Si une feuille de mousse avec la partie scellée est utilisée comme doublure, coussin de siège ou matelas de camping, la partie scellée de la feuille de 15 mousse peut être positionnée sur le dessus pour empêcher l'humidité du sol de remonter à travers.

Alors que le mode de réalisation préféré de l'invention a été décrit cidessus, il va de soi que diverses modifications peuvent être apportées et que les revendications annexées sont destinées à couvrir toutes les 20 modifications entrant dans l'esprit et dans le cadre de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'éclatement des cellules d'une feuille de mousse plastique, comprenant: (1) une étape de production d'une feuille de mousse plastique (10) une quantité appropriée de matières plastiques en copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle et de résines de polyéthylène ou leurs mélanges, mélangées à un agent de gonflement, un agent de vulcanisation, un stabilisateur et un agent auxiliaire en proportions prédéterminées, ladite 10 matière plastique et tous lesdits agents sont mélangés uniformément et placés dans un moule pour être pressés et chauffés à une température et une pression prédéterminées, ledit moule étant ensuite chauffé pour extraire une feuille de mousse; et (2) une deuxième étape d'éclatement des cellules sous vide: ladite 15 feuille de mousse (10) est placée dans une chambre à vide (20) fermée, ladite chambre à vide (20) étant reliée à un dispositif de vide (22), ledit dispositif de vide (22) pompant l'air depuis ladite chambre à vide pour instaurer un état de pression négative de vide, I'air contenu dans les cellules de ladite feuille de mousse gonflant par conséquent et dilatant leurs 20 parois circonférentielles extérieures solides d'une quantité prédéterminée, lesdites parois de cellules dilatées éclatant au niveau de leurs parties fragiles du fait du relâchement instantané de la pression quand la pression normale se rétablit.

2. Procédé d'éclatement des cellules d'une feuille de mousse plastique 25 selon la revendication 1, dans lequel, durant la production de ladite feuille de mousse (10), une quantité appropriée de billes de porcelaine creuses, de billes de verre creuses ou de grains fins ne se combinant pas et ne réagissant pas avec la matière plastique est mélangée à la matière plastique et dispersée uniformément en elle, puis la matière mélangée est placée dans 30 un moule pour y être pressée et chauffée, I'instant auquel on ouvre le moule et ladite matière plastique gonfle, lesdites billes de porcelaine ou de verre ou les grains fins ne se dilatant pas quand on ouvre ledit moule, mais lesdites parois des cellules éclatent et produisent une division à travers des trous, pour obtenir ainsi une quantité appropriée de cellules ouvertes.

3. Procédé d'éclatement des cellules d'une feuille de mousse plastique selon la revendication 1, dans lequel la deuxième étape d'éclatement des cellules sous vide est répétée plusieurs fois.

4. Procédé d'éclatement des cellules d'une feuille de mousse plastique selon la revendication 1, dans lequel, avant d'effectuer ladite deuxième étape d'éclatement des cellules sous vide, ladite feuille de mousse (10) 5 peut avoir une certaine partie scellée au moyen d'une bande adhésive élastique, d'un revêtement élastique ou analogue.