FR2916382A1 - Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig - Google Patents
Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig Download PDFInfo
- Publication number
- FR2916382A1 FR2916382A1 FR0703574A FR0703574A FR2916382A1 FR 2916382 A1 FR2916382 A1 FR 2916382A1 FR 0703574 A FR0703574 A FR 0703574A FR 0703574 A FR0703574 A FR 0703574A FR 2916382 A1 FR2916382 A1 FR 2916382A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- extruder
- zone
- temperature
- melting temperature
- thermoplastic polymers
- 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
Classifications
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0011—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with compression moulding
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0017—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with blow-moulding or thermoforming
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/06—Rod-shaped
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/13—Articles with a cross-section varying in the longitudinal direction, e.g. corrugated pipes
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
- B29C48/17—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components having different colours
-
- 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
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/02—Combined thermoforming and manufacture of the preform
-
- 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
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/06—PVC, i.e. polyvinylchloride
-
- 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
- B29K2055/00—Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
- B29K2055/02—ABS polymers, i.e. acrylonitrile-butadiene-styrene polymers
-
- 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
-
- 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
- B29K2311/00—Use of natural products or their composites, not provided for in groups B29K2201/00 - B29K2309/00, as reinforcement
- B29K2311/10—Natural fibres, e.g. wool or cotton
-
- 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
- B29L2031/722—Decorative or ornamental articles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
-1- La présente invention concerne un procédé de fabrication d'objetsThe present invention relates to a method of manufacturing objects
extrudés finis en particulier des profilés en matière thermoplastique, à aspect veiné et fibreux du bois Il existe des procédés d'extrusion de polymères thermoplastiques additionnés d'adjuvants et de colorants, afin d'imiter le bois, mais l'aspect veiné n'imite pas correctement le bois et donne un aspect plastique . Finished extrusions, in particular thermoplastic, fibrous and wood-fiber profiles of the wood There are processes for the extrusion of thermoplastic polymers with adjuvants and colorants, to imitate wood, but the veined aspect does not imitate not properly wood and gives a plastic appearance.
Ainsi le brevet français n 2 101 956 décrit un procédé d'extrusion d'une composition en une structure cellulaire analogue au bois, à cellules fermées, résistante aux chocs, amincissable et clouable, et ayant une peau en formant partie intégrante. Cette composition comprend une résine vinylique particulière, un lubrifiant, un agent d'expansion et un système activateur constitué de thioglycolate d'organoétain et d'un sel de baryum d'un acide gras saturé ayant de 14 à 18 atomes de carbone. Cette composition est prémélangée dans un mélangeur classique à haute intensité, en introduisant les matières premières précitées dans un ordre déterminé, puis refroidie. Le prémélange pulvérulent obtenu est ensuite introduit dans une extrudeuse. Ce procédé d'extrusion, qui implique un prémélange à chaud des matières premières en vue de préparer une matière composite (le plus souvent désignée sous le vocable de compounds ) à l'état pulvérulent, est compliqué. En outre, le procédé d'extrusion décrit dans le brevet français n 2 101 956 ne permet pas d'obtenir un profilé ayant l'aspect veiné et fibreux du bois, en surface et à coeur. Thus, French Pat. No. 2,101,956 describes a process for extruding a composition into a closed-cell, shock-resistant, sliceable, and nailable cell-like cellular structure, and having a skin forming an integral part thereof. This composition comprises a particular vinyl resin, a lubricant, an expanding agent and an activator system consisting of organotin thioglycolate and a barium salt of a saturated fatty acid having from 14 to 18 carbon atoms. This composition is premixed in a conventional high intensity mixer, by introducing the abovementioned raw materials in a predetermined order and then cooled. The pulverulent premix obtained is then introduced into an extruder. This extrusion process, which involves hot premixing the raw materials to prepare a composite material (most often referred to as compounds) in the pulverulent state, is complicated. In addition, the extrusion process described in French Patent No. 2,101,956 does not provide a profile having the veined and fibrous appearance of the wood, surface and heart.
Dans le brevet européen n 46 579, pour obtenir un profilé à aspect veiné, il est préconisé de partir d'un mélange de polychlorure de vinyle, d'un polymère particulier comme des polyéthylènes chlorés et de divers adjuvants, en particulier des colorants, d'homogénéiser ce mélange à chaud à une température inférieure à la température de plastification, généralement jusqu'à 120 C, puis de refroidir le mélange à la température ambiante et enfin, de façon conventionnelle, de mouler par injection ou d'extruder le mélange. Ce procédé d'extrusion implique aussi un prémélange à chaud des matières premières en vue de préparer une matière composite (ou compounds). In the European Patent No. 46 579, to obtain a profiled veined profile, it is recommended to start from a mixture of polyvinyl chloride, a particular polymer such as chlorinated polyethylenes and various adjuvants, in particular dyes, d homogenize this hot mixture at a temperature below the plasticization temperature, generally up to 120 C, then cool the mixture to room temperature and finally, conventionally, injection molding or extruding the mixture. This extrusion process also involves hot premixing the raw materials to prepare a composite material (or compounds).
Ce procédé à plusieurs étapes est compliqué et, par conséquent, coûteux. En outre, il ne permet de fabriquer que des profilés à structure compacte. Un autre défaut majeur du procédé décrit dans ce brevet européen réside dans le fait que ces profilés ont généralement une coloration relativement homogène dans la masse. Dès lors, les veines sont à peine visibles, voire pas du tout. -2- Plus récemment, il a été décrit dans le brevet japonais JP 7214631, un procédé de fabrication par extrusion d'un bois synthétique comprenant les étapes principales suivantes : alimentation d'une extrudeuse avec une matière première constituée d'une résine thermoplastique synthétique colorée, une partie de cette résine ayant des nuances colorées correspondant au bois d'été et, l'autre partie, minoritaire, ayant des nuances colorées correspondant au bois d'hiver, extrusion de cette matière première et passage du flux fondu entre la sortie de l'extrudeuse et la filière, au travers d'un élément annulaire présentant une pluralité de passages. Le procédé décrit dans ce brevet japonais n'est prévu que pour un seul type de formule de résines thermoplastiques de départ. This multi-step process is complicated and therefore expensive. In addition, it allows to manufacture only profiles compact structure. Another major flaw of the process described in this European patent lies in the fact that these profiles generally have a relatively homogeneous color in the mass. As a result, the veins are barely visible, if at all. More recently, it has been described in Japanese Patent JP 7214631, a method of manufacturing by extrusion of a synthetic wood comprising the following main steps: feeding an extruder with a raw material consisting of a synthetic thermoplastic resin colored, a part of this resin having colored shades corresponding to the summer wood and the other part being of minor color, having colored shades corresponding to the winter wood, extrusion of this raw material and passage of the molten stream between the outlet the extruder and the die, through an annular member having a plurality of passages. The process described in this Japanese patent is provided for only one type of thermoplastic starting resin formula.
Aucun des brevets précités ne décrit un procédé de fabrication d'objets extrudés à aspect veiné et fibreux. None of the aforementioned patents discloses a method for manufacturing extruded objects with a veined and fibrous appearance.
La présente invention a pour objet un procédé ne présentant pas les 20 inconvénients des procédés précités. The subject of the present invention is a process which does not have the drawbacks of the abovementioned processes.
Ainsi, un objectif principal de l'invention est un procédé de fabrication d'objets extrudés dont on peut faire varier en continu l'intensité des couleurs, la densité et la structure pour obtenir soit une structure cellulaire homogène ou une 25 structure compacte, les objets extrudés obtenus ayant en outre un aspect fibreux bien marqué, en surface et dans la masse, imitant bien l'apparence externe et interne du bois. Thus, a main object of the invention is a method of manufacturing extruded objects whose color intensity, density and structure can be continuously varied to obtain either a homogeneous cellular structure or a compact structure, extruded objects obtained having in addition a fibrous appearance well marked, surface and in the mass, mimicking the external and internal appearance of the wood.
Un autre objectif important de l'invention est un procédé de fabrication d'objets 30 extrudés, à aspect veiné et fibreux bien marqué en surface et dans la masse, qui soit simple et reproductible, en particulier qui puisse être mis en oeuvre à partir de matières premières disponibles sur le marché. Another important object of the invention is a method for producing extruded objects with a well-marked surface and mass-shaped vein and fibrous appearance which is simple and reproducible, in particular which can be implemented from raw materials available on the market.
Un autre objectif important de l'invention est un procédé de fabrication d'objets 35 extrudés finis ou semi-ouvrés, pouvant être formés et/ou thermoformés et travaillés dans les mêmes conditions que le bois, par exemple, taillés, cloués, vissés, collés, peints, vernis, etc. -3-Conformément à la présente invention, on a trouvé un procédé de fabrication par extrusion d'objets, en particulier des profilés et des tubes, à base de polymères thermoplastiques, à aspect veiné et fibreux en surface et dans la masse, permettant d'atteindre les objectifs précités. Ce procédé consiste en une combinaison des quatre caractéristiques essentielles(1) et (4) qui suivent : Another important object of the invention is a method of manufacturing finished or semi-finished extruded articles, which can be formed and / or thermoformed and worked under the same conditions as wood, for example, cut, nailed, screwed, glued, painted, varnished, etc. In accordance with the present invention, there has been found a process for the extrusion manufacture of objects, in particular profiles and tubes, based on thermoplastic polymers, having a veined and fibrous appearance at the surface and in the mass, allowing achieve the above objectives. This process consists of a combination of the following four essential characteristics (1) and (4):
(1) on utilise une extrudeuse bi-vis composée d'au moins trois zones fonctionnelles successives : une zone d'alimentation ou d'entrée, une zone centrale de compression (mise en température 150 ) et une zone de pompage ou de sortie, l'extrudeuse bi-vis étant suivie d'une filière, puis par des conformateurs, (1) using a twin-screw extruder composed of at least three successive functional zones: a feed or inlet zone, a central compression zone (setting temperature 150) and a pumping or outlet zone, the twin-screw extruder being followed by a die, then by conformers,
(2) en continu, on prépare à température ambiante un mélange homogène et on introduit le mélange homogène obtenu dans la zone d'alimentation de l'extrudeuse, le mélange homogène comprenant : • Une matrice polymère thermoplastique, • Des fibres de chanvre • De la farine d'épicéa La température de consigne de l'extrudeuse dans la zone est d'environ de 150 à155 . (2) continuously, a homogeneous mixture is prepared at room temperature and the homogeneous mixture obtained is introduced into the feeding zone of the extruder, the homogeneous mixture comprising: • a thermoplastic polymer matrix, • hemp fibers • spruce flour The extruder set point temperature in the zone is about 150 to155.
(3) On règle la température de consigne de l'extrudeuse au niveau de la zone de compression à une valeur inférieure ou égale à la température de fusion des polymères thermoplastiques, et, au niveau de la zone de pompage, à une valeur supérieure à la température de fusion des polymères thermoplastiques, le temps de séjour du mélange dans l'extrudeuse étant adapté en vue d'obtenir un mélange fondu et malaxé de façon hétérogène en sortie de l'extrudeuse, (4) Puis on divise le flux sortant de l'extrudeuse en au moins deux flux qui alimentent la filière puis les conformateurs. (3) The set point temperature of the extruder at the compression zone is set at a value less than or equal to the melting temperature of the thermoplastic polymers, and at the pump zone at a value greater than the melting temperature of the thermoplastic polymers, the residence time of the mixture in the extruder being adapted to obtain a heterogeneously mixed and melt mixture at the outlet of the extruder, (4) Then the flow coming out of the extruder is divided the extruder in at least two streams that feed the die and the conformers.
L'ensemble des conditions opératoires (1) à (3) précitées contribuent à l'obtention d'un mélange fondu et malaxé de façon hétérogène en sortie de l'extrudeuse. All the above operating conditions (1) to (3) contribute to obtaining a heterogeneously melted and kneaded mixture at the outlet of the extruder.
L'étape (4) du procédé permet d'obtenir l'aspect fibreux. -4- L'extrudeuse bi-vis présente l'une ou l'autre des deux caractéristiques techniques (a) et(b) qui suivent : (a) la longueur (L) de la bi-vis varie d'environ 20 à environ 28 diamètres (D), (b) Le taux de compression dans la zone de compression de la bi-vis varie d'environ 1,5 à environ 2,5. Le taux de compression correspond au rapport du diamètre du noyau de la bi-vis dans la zone d'alimentation. Step (4) of the process makes it possible to obtain the fibrous appearance. The twin-screw extruder has either of the following two technical characteristics (a) and (b): (a) the length (L) of the twin-screw varies from about 20 to about 28 diameters (D), (b) The compression ratio in the compression zone of the twin screw varies from about 1.5 to about 2.5. The compression ratio corresponds to the ratio of the diameter of the twin-screw core in the feed zone.
De préférence, la bi-vis vérifie à la fois les caractéristiques (a) et (b) précitées. Preferably, the twin-screw satisfies both the above-mentioned characteristics (a) and (b).
L'introduction du mélange homogène dans l'extrudeuse, sont effectués en continu, sans interruption dans le temps, afin de limiter, voire d'éliminer, les phénomènes de ségrégation dans le mélange homogène. The introduction of the homogeneous mixture into the extruder is carried out continuously, without interruption in time, in order to limit or even eliminate the segregation phenomena in the homogeneous mixture.
De préférence, dans le cadre du procédé selon l'invention, aucune matière première n'est introduite séparément des autres matières premières dans l'extrudeuse bi-vis. Par conséquent, l'introduction des matières premières dans l'extrudeuse est de préférence prévue uniquement au niveau de la zone d'alimentation. Preferably, in the context of the process according to the invention, no raw material is introduced separately from the other raw materials in the twin-screw extruder. Therefore, the introduction of raw materials into the extruder is preferably provided only at the feed zone.
Le mélange homogène comprend une matrice à base de polymères thermoplastiques, étant adjuvanté et de couleur différente, un renfort composé de fibres de chanvre et de farine de bois. The homogeneous mixture comprises a matrix based on thermoplastic polymers, being adjuvanted and of different color, a reinforcement composed of hemp fiber and wood flour.
Les couleurs du polymère peuvent varier du blanc au noir (en passant, notamment par les jaunes, ocres, verts, rouges, bleus, bruns, etc...). Les quantités et les couleurs sont adaptées en fonction des nuances colorées que l'on cherche à obtenir pour imiter un bois naturel. The colors of the polymer may vary from white to black (by the way, especially yellow, ocher, green, red, blue, brown, etc ...). The quantities and the colors are adapted according to the colored nuances that one seeks to obtain to imitate a natural wood.
Pour les polymères thermoplastiques convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut citer les polychlorures de vinyle, les copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS). For thermoplastic polymers suitable for carrying out the process according to the invention, mention may be made of polyvinyl chlorides and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS).
Le choix du polymère thermoplastique est déterminé en fonction des propriétés mécaniques souhaitées pour les objets extrudés. Les polymères thermoplastiques préférés sont les polychlorures de vinyle. The choice of the thermoplastic polymer is determined according to the desired mechanical properties for the extruded objects. The preferred thermoplastic polymers are polyvinyl chlorides.
Les colorants et les éventuels adjuvants prévus sont choisis parmi ceux qui sont capables de supporter les conditions d'extrusion, en particulier parmi ceux35 -5- qui ne se décomposent pas aux températures prévues dans les différentes zones de l'extrudeuse double vis. The dyes and any adjuvants provided are selected from those capable of withstanding the extrusion conditions, particularly those which do not decompose at the temperatures expected in the different areas of the twin screw extruder.
Pour les polychlorures de vinyle, les adjuvants qui sont généralement prévus 5 dans la masse des composants sont des stabilisants, des lubrifiants, des colorants et éventuellement des plastifiants. On peut avoir également un agent anti-UV. La température de consigne de l'extrudeuse est réglée à une valeur inférieure à la température de fusion des polymères thermoplastiques. 10 Dans le cas de polychlorure de vinyle, cette température varie avantageusement de 150 à 155 C. For polyvinyl chlorides, the adjuvants which are generally provided in the bulk of the components are stabilizers, lubricants, dyes and possibly plasticisers. One can also have an anti-UV agent. The set temperature of the extruder is set below the melting temperature of the thermoplastic polymers. In the case of polyvinyl chloride, this temperature advantageously varies from 150 to 155 C.
- La température de consigne de l'extrudeuse, au niveau de la zone de 15 compression, est inférieure d'au plus 25 C ou sensiblement égale à la température de fusion des polymères thermoplastiques et, - La température de consigne de l'extrudeuse, au niveau de la zone de pompage, est : • Supérieure d'au plus 25 C à la température de fusion des polymères 20 thermoplastiques, dans la majeure partie de la zone de pompage, • Supérieure d'au moins 25 C à la température de fusion des polymères thermoplastiques, dans la partie finale de la zone de pompage, proche de la sortie de l'extrudeuse. The set temperature of the extruder, at the level of the compression zone, is less than 25 ° C. or substantially equal to the melting temperature of the thermoplastic polymers, and the set temperature of the extruder, at the level of the pumping zone, is: • Greater than 25 ° C. at the melting point of the thermoplastic polymers, in most of the pumping zone, • at least 25 ° C. above the temperature of the pumping zone; melting the thermoplastic polymers in the final part of the pumping zone, close to the exit of the extruder.
25 Dans le cas où les composants sont à base de polychlorure de vinyle, la température de consigne de l'extrudeuse varie avantageusement : -d'environ 150 C à environ 155 C dans la zone d'alimentation - d'environ 150 C à environ 160 C dans la zone de compression, d'environ 170 C à environ 180 C dans la majeure partie de la zone de 30 pompage d'environ 185 C à environ 195 C dans la partie finale de la zone de pompage, proche de la sortie de l'extrudeuse. In the case where the components are based on polyvinyl chloride, the target temperature of the extruder advantageously varies: from about 150 ° C to about 155 ° C in the feed zone - from about 150 ° C to about 160 C in the compression zone, from about 170 C to about 180 C in most of the pumping zone from about 185 C to about 195 C in the final part of the pumping zone, close to the outlet of the extruder.
Egalement, dans ce cas précis, le temps de séjour du mélange à base de 35 polychlorure de vinyle dans l'extrudeuse varie avantageusement entre environ 2 minutes et environ 5 minutes et est fonction de la géométrie et des dimensions de l'objet extrudé. -6- Conformément à une quatrième caractéristique essentielle de l'invention, en sortie de l'extrudeuse, on divise le flux sortant, constitué par le mélange fondu et malaxé de façon hétérogène, et on le divise en deux flux qui alimentent une filière puis un conformateur. Also, in this particular case, the residence time of the polyvinyl chloride mixture in the extruder advantageously varies from about 2 minutes to about 5 minutes and is a function of the geometry and dimensions of the extruded object. According to a fourth essential characteristic of the invention, at the outlet of the extruder, the outgoing flow, consisting of the melt and heterogeneously kneaded mixture, is divided and divided into two streams which feed a die and then a shaper.
Pour ce faire, on prévoit entre la fin de l'extrudeuse bi-vis et la filière des moyens pour diviser le flux de mélange fondu. Ces moyens peuvent être constitués par une bague à ailettes ou bien par une bague percée d'ouvertures de dimensions suffisantes pour ne pas freiner de façon sensible le flux, et en un nombre équivalent au nombre de flux souhaité. To do this, provision is made between the end of the twin-screw extruder and the die means for dividing the stream of molten mixture. These means may be constituted by a finned ring or by a ring pierced with openings of sufficient size not to significantly curb the flow, and a number equivalent to the desired number of flows.
De préférence, on choisit une bague à ailettes fixes, les ailettes ayant une forme appropriée pour guider et diviser le flux de mélange fondu sans le freiner de façon sensible. L'installation industrielle utile pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est simple. Preferably, a fixed-finned ring is chosen, the fins having a shape suitable for guiding and dividing the stream of molten mixture without appreciably braking it. The industrial plant useful for implementing the method according to the invention is simple.
Cette installation comprend, de préférence : 20 des moyens de dosage des matières premières à l'état solide et des moyens d'homogénéisation de ces matières premières. A titre d'exemple, on peut prévoir un appareil doseur et mélangeur relié à des trémies indépendantes contenant chacune l'une des matières 25 nécessaires à la préparation du mélange homogène, l'appareil doseur et mélangeur étant réglé en fonction de la composition préprogrammée du mélange homogène souhaité ; relié directement à l'appareil doseur et mélangeur, une extrudeuse bi-vis dont les caractéristiques préférentielles ont été décrites ci-dessus ; 30 en sortie de l'extrudeuse, des moyens de division du flux de mélange fondu et malaxé de façon hétérogène sortant de l'extrudeuse, en au moins deux flux qui alimentent une filière puis un conformateur de l'objet extrudé. De préférence, ces moyens de division de flux sont une bague à ailettes fixes. 35 Dans le cadre de l'invention, on n'utilise pas de grille de répartition comme moyen de division ou tout autre moyen équivalent favorisant l'homogénéisation du flux de mélange fondu.15 -7- Pour la fabrication d'objets extrudés pleins, on utilise une filière dite torpille sans poinçon. Pour la fabrication d'objets extrudés (tubes à section circulaire, carré, ...), on utilise une filière classique avec poinçon. Pour la fabrication de plaques ou de feuilles, on utilise une filière plate. This installation preferably comprises: means for dosing raw materials in the solid state and means for homogenizing these raw materials. For example, there can be provided a metering and mixing apparatus connected to independent hoppers each containing one of the materials necessary for the preparation of the homogeneous mixture, the metering and mixing apparatus being adjusted according to the preprogrammed composition of the desired homogeneous mixture; connected directly to the metering device and mixer, a twin-screw extruder whose preferred characteristics have been described above; At the outlet of the extruder, means for dividing the flow of molten and heterogeneously mixed mixture leaving the extruder, in at least two streams that feed a die and a shaper of the extruded object. Preferably, these flow splitting means are a fixed finned ring. In the context of the invention, no distribution grid is used as dividing means or any other equivalent means favoring the homogenization of the melt flow. For the manufacture of solid extruded objects, we use a die called torpedo without punch. For the manufacture of extruded objects (circular section tubes, square, ...), using a conventional die with punch. For the manufacture of plates or sheets, a flat die is used.
Pour l'obtention d'un objet extrudé avec un aspect de surface veiné et fibreux, une filière classique, à poinçon est indispensable, de section inférieure par 10 rapport à l'entrée du conformateur. Le conformateur peut être prévu immédiatement après la sortie de la filière ou bien, le premier conformateur est proche de la filière de 10 à 12 mm. In order to obtain an extruded object with a veined and fibrous surface appearance, a conventional die with a punch is indispensable, having a lower section with respect to the entry of the shaper. The shaper may be provided immediately after the exit of the die or the first shaper is close to the die 10 to 12 mm.
Le procédé selon l'invention permet de préparer des objets extrudés en 15 matières thermoplastiques, à aspect veiné et fibreux présentant les caractéristiques qui suivent : ils sont obtenus à partir d'un mélange polymère, farine de bois, fibre de chanvre, adjuvanté et de couleurs différentes. Ils ont une densité moyenne que l'on peut faire varier de 1, 2 à 0,8. 20 Ils peuvent être soumis à des opérations de formage et de thermoformage. The process according to the invention makes it possible to prepare thermoplastic extruded objects having a veined and fibrous aspect, having the following characteristics: they are obtained from a polymer mixture, wood flour, hemp fiber, adjuvanted and different colors. They have an average density that can be varied from 1, 2 to 0.8. They can be subjected to forming and thermoforming operations.
Selon le cas les objets extrudés sont avantageusement creux ou pleins. As the case may be, the extruded objects are advantageously hollow or solid.
25 Les objets extrudés obtenus grâce au procédé selon l'invention, peuvent être utilisés partout où le bois est utilisé, par exemple pour fabriquer du mobilier, aussi bien d'extérieur que d'intérieur, et d'une manière générale, des pièces de section courante de toute nature fabriquées habituellement en bois ou en profilés plastiques. 30 L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple. The extruded objects obtained by the process according to the invention can be used wherever the wood is used, for example for making furniture, both outside and inside, and in general, pieces of furniture. common section of any kind usually made of wood or plastic profiles. The invention will be further illustrated, without being limited in any way, by the following description of a particular embodiment given by way of example.
35 Exemple : fabrication d'un profilé de 25mm de diamètre. Example: manufacture of a profile 25mm in diameter.
Le compound de polymères renforcés de fibres végétales naturelles et de farine de bois est introduit dans une extrudeuse bi-vis.5 -8- En outre, l'installation industrielle utilisée présente une extrudeuse comprenant une bi-vis de 60mm de diamètre et de longueur égale à 28 fois le diamètre. Le taux de compression dans la zone de compression est égal à 2. Les températures de l'extrudeuse sont : au niveau de la zone d'alimentation : 150 C au niveau de la zone de compression 155 C au niveau de la zone de pompage : 175 C et 195 C à proximité de la sortie de cette zone au niveau de la filière : 187 C. The compound of polymers reinforced with natural plant fibers and wood flour is introduced into a twin-screw extruder.5 In addition, the industrial plant used has an extruder comprising a twin-screw 60mm in diameter and length equal to 28 times the diameter. The compression ratio in the compression zone is equal to 2. The extruder temperatures are: at the feed zone: 150 C at the compression zone 155 C at the pumping zone: 175 C and 195 C near the exit of this zone at the level of the sector: 187 C.
Le débit de matières dans l'extrudeuse est de 40kg par heure. La filière comprend, dans le sens de défilement du flux fondu : • Une bague de 4 ailettes fixes • Une filière de 25mm de diamètre le conformateur, tubulaire, de 25mm de diamètre est distant de moins de 0,1 mm de la filière. The flow rate of materials in the extruder is 40kg per hour. The die comprises, in the direction of flow of the molten stream: • A ring of 4 fixed fins • A die 25mm diameter 25 mm diameter tubular shaper is less than 0.1 mm away from the die.
Les matières premières et leur dosage dans le mélange homogène sont les suivants : 60% de polychlorure de vinyle (PVC) rigide 10% de fibre de chanvre 30% de farine d'épicéa 0,1% de polyéthylène chloré Ce mélange se présente sous la forme de granulés. The raw materials and their dosing in the homogeneous mixture are as follows: 60% of rigid polyvinyl chloride (PVC) 10% of hemp fiber 30% of spruce flour 0.1% of chlorinated polyethylene This mixture comes under the pellet form.
Le mélange utilisé a une température de ramollissement VICAT de l'ordre de 74 C (norme ISO 306). The mixture used has a VICAT softening temperature of about 74 C (ISO 306 standard).
Le produit final obtenu, en sortie du conformateur, est un profilé plein de 25mm de diamètre, ayant une densité moyenne égale à 0,898, à aspect veiné et fibreux, reproduisant de façon très satisfaisante l'aspect du bois. The final product obtained, at the output of the shaper, is a solid section of 25 mm in diameter, having a mean density equal to 0.898, with a veined and fibrous appearance, reproducing very satisfactorily the appearance of the wood.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0703574A FR2916382A1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0703574A FR2916382A1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2916382A1 true FR2916382A1 (en) | 2008-11-28 |
Family
ID=39951749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0703574A Pending FR2916382A1 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2916382A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU675748B2 (en) * | 1993-11-12 | 1997-02-13 | Strandex Corporation | Extruded synthetic wood composition and method for making same |
WO2004060636A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-22 | Apx Ag | Method and extrusion device for processing a mixture consisting of natural fibers and synthetic materials |
WO2005039843A1 (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-06 | Bryan Holdings Inc. | Manufacture of extruded synthetic wood structural materials |
WO2006049972A1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-11 | Thomas P Frank | Color stabilized composite material |
-
2007
- 2007-05-21 FR FR0703574A patent/FR2916382A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU675748B2 (en) * | 1993-11-12 | 1997-02-13 | Strandex Corporation | Extruded synthetic wood composition and method for making same |
WO2004060636A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-22 | Apx Ag | Method and extrusion device for processing a mixture consisting of natural fibers and synthetic materials |
WO2005039843A1 (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-06 | Bryan Holdings Inc. | Manufacture of extruded synthetic wood structural materials |
WO2006049972A1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-11 | Thomas P Frank | Color stabilized composite material |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WALTER MICHAELI: "Plastics Processing - An introduction", 1995, CARL HANSER VERLAG, München, ISBN: 3446175725, pages: 85 - 102, XP002562919 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0807510B1 (en) | Polymer and wood flour composite extrusion | |
RU2530047C2 (en) | Moulding material for foam plastic extrusion, method of its production, moulding foam plastic made thereof including wood and method and device for production of said foam plastic | |
US3354506A (en) | Apparatus for melt extrusion of multi-wall plastic tubing | |
JP2009502586A (en) | Process for producing extruded composition of extruded die and filled polymer composition | |
JP4190410B2 (en) | Method for mixing multimodal polyethylene composition | |
CN111038051A (en) | PVC (polyvinyl chloride) and ASA (acrylonitrile styrene acrylate) co-extruded section bar and preparation method thereof | |
US4994223A (en) | Extruder screw and method for the extrusion of thermally sensitive thermoplastic materials | |
CN108099157A (en) | A kind of series circulation flow model plastic extruder | |
CN102131967B (en) | Polyvinylidene chloride compositions and their use in monofilament structures | |
FR2916382A1 (en) | Thermoplastic polymer based object fabricating method for forming furniture, involves adjusting temperature of extruder to value greater than melting temperature, and dividing flow from extruder into two flows supplying die from cooling jig | |
RU2554199C2 (en) | Production of panels from synthetic foam plastics | |
CN103265782A (en) | PMMA/MBS surface layer co-extrusion material and preparation method thereof | |
EP1043141B1 (en) | Method of manufacturing extruded thermoplastic articles having a wood-grain appearance through the article | |
US20110184100A1 (en) | Soft, pelletized poly(vinyl chloride) plastisol | |
CA2528039C (en) | Continuous method for producing solid, hollow or open profiles | |
CA2531379C (en) | Method for preparing beads based on expanded polymer | |
LU501120B1 (en) | Reinforced composite filament for an additive manufacturing application and method for manufacturing thereof | |
KR102238259B1 (en) | Manufacturing method of PVC pipe for water supply or drain and PVC pipe for water supply or drain manufactured therefrom | |
CN209937615U (en) | Screw type plastic extrusion device for manufacturing peroxide crosslinked polyethylene pipe | |
CN102702604A (en) | High-temperature-resistant permeation-resistant cross-linked olefin rotational molding special material and preparation method thereof | |
Hoffmann et al. | New extrusion process for manufacturing radial functionally graded polymer materials | |
CN107459739A (en) | A kind of the creep resistance drainage pipe and preparation method of the micro- crosslinking of dynamic | |
JPS588333B2 (en) | Method for manufacturing patterned thermoplastic synthetic resin molded products | |
FR1452239A (en) | Process for manufacturing plastic products with a grained or frosted appearance | |
CN114381075A (en) | High impact resistance type PVC color alloy co-extrusion material and preparation method of high impact resistance type PVC color alloy co-extrusion section |