WO2020128213A1 - Procede de fabrication d'objets en poudrette de caoutchouc - Google Patents

Procede de fabrication d'objets en poudrette de caoutchouc Download PDF

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WO2020128213A1
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particles
mixture
solute
crumb
mold
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PCT/FR2019/052956
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Inventor
Frédéric PIALOT
José Merino Lopez
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/10—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by grinding, e.g. by triturating; by sieving; by filtering
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of new objects from the rubber crumb recovered from used tires.
  • the grinding is carried out in a machine equipped with powerful rotary shredding blades capable of grinding tires of different sizes and types.
  • the shreds obtained or, in other words, the pieces of sheared used tires have different sizes generally between 25 and 350mm and an average composition identical to that of the whole original tire.
  • the ground materials are treated in a granulator where they are ground more finely to obtain aggregates.
  • the aggregates come from a very fine grinding of the gum included in the pieces of used tires, generally after extraction of the textile fibers and metallic threads contained in the tires.
  • the aggregates thus obtained have a size of between 0.8 and 20mm and consist of at least 50% rubber.
  • the aggregates can then be more finely ground and dried to obtain rubber crumb. Rubber crumbs are particles from the shredding and grinding of used tires, steel is extracted as well as textiles, and have an average size (D50) between lOOpm and 800pm.
  • Aggregates mixed with binders or resins are used in the manufacture of molded objects, in particular in the field of urban furniture or in that of articles used for the development of roadways.
  • a vulcanizing agent is added to the crumb and mixed together in kneaders, molded objects such as wheel tires for containers, wheelbarrows, high-pressure cleaners can be obtained by press vulcanization. pressure, etc.
  • Document FR 2 475 458 describes a process for manufacturing recovered rubber articles which consists in depositing in a mold powdered powder preferably mixed with a vulcanizing agent, alone or in admixture with an accelerator.
  • the crumb according to this document has a size greater than or equal to 900 microns and it is deposited alone or as a mixture in a mold while being subjected to a temperature between 160 ° C and 190 ° C and a pressure of up to 500 bars for a certain amount of time.
  • the additives added to the crumb make it possible, depending on their proportion, to adjust the rigidity of the articles thus obtained and above all to increase the tensile strength and the elongation of the articles obtained based on vulcanized crumb.
  • the objects obtained have a density similar to that of vulcanized rubber.
  • An object of the invention is to remedy the drawbacks of the above documents and to provide an original solution making it possible to obtain new objects from reclaimed rubber crumb, objects whose physical properties are very different from those of vulcanized rubber.
  • This object is achieved by the invention which provides a method of manufacturing an object in recovered rubber crumb, characterized in that: a) particles of crumb are mixed with particles of a solute; b) a molded object is produced by sintering the mixture of step a) alone in a mold under predetermined temperature and pressure conditions.
  • an object is produced by sintering a mixture of particles of rubber crumb and solid particles of a powdered product of the solute type, particles which have the property of dissolving in a solvent, but which remain to their initial state in the absence thereof.
  • reclaimed rubber crumb is understood a crumb which has been obtained by grinding tires which are already vulcanized, whether used or new. Most often the rubber crumbs come from a grinding or micronization of cooked rubber compositions already used for a first application, for example in tires, they are a product for recycling materials.
  • the crumb therefore preferably consists of a composition based on at least one elastomer and a filler.
  • step of sintering this mixture By step of sintering this mixture, one understands a shaping of a predetermined quantity of the above-mentioned mixture by heating to a temperature below that of vulcanization of the grains composing it and at the same time pressurizing this quantity of crumb the cavity of a mold.
  • the solid solute particles are intrinsically more rigid than the rubber crumb particles, since said solid solute particles have a stiffness, in particular a stiffness in compression, greater than that of said vulcanized rubber crumb particles, which are by nature very elastic. Consequently, a compacted object obtained by sintering a mixture containing, in addition to the particles of rubber crumb, particles of rigid solute, still not dissolved, incorporated between said particles of rubber crumb, will have, overall, advantageously, a resistance to deformation, and in particular a stiffness in compression, which is much higher than the resistance that this same object would have if it were obtained by sintering a mixture which would only contain particles of rubber crumb, without inclusions of solid solute particles.
  • the molded object is brought into contact with a solvent so as to dissolve at least part of the particles of said solute. This dissolves some or all of the solute and provides partial or total porosity of the molded object.
  • the powder particles have an average size of less than 800 ⁇ m.
  • the average size of the particles of the solute is equal to or less than that of the powder particles.
  • the proportion of solute in the mixture is between 1 and 80% of the total mass of the mixture.
  • said solvent is water and said solute is chosen from: salt, a saccharide (or a sugar or any derivative of water-soluble sugar), a water-soluble protein or a water soluble polymer.
  • a saccharide or a sugar or any derivative of water-soluble sugar
  • a water-soluble protein or a water soluble polymer.
  • water is preferred because it is an economical and ecological product and which accepts a wide variety of powdered solutes compatible with sintering, and soluble in water, such as salt, a saccharide, a soluble protein. in water or a water-soluble polymer.
  • the molded object of step b) obtained with a first mixture of step a) is placed in a second mold into which a second mixture of powder particles and of said solute having a different composition is introduced. that of the first mixture and a new molded object is then produced on the basis of the two mixtures.
  • This solution makes it possible to obtain sintered objects with a chosen distribution of their physical properties in the volume of the object. It is thus possible, for example, to obtain an object with a rigid core and a more flexible envelope.
  • the mixture is introduced into the mold and is subjected to a nominal temperature between 100 ° C and 150 ° C and a nominal pressure between 20 and 200 bar for a period of time between 2 and 15 minutes.
  • a nominal temperature between 100 ° C and 150 ° C and a nominal pressure between 20 and 200 bar for a period of time between 2 and 15 minutes.
  • the method of the invention comprises a step of cooling the object molded in the mold. It has been found that the demolding of the object after cooling it to a temperature much lower than that of sintering ensures better dimensional stability of the object which does not exhibit any phenomenon of inflation after demolding.
  • the step of cooling the object in the mold takes place at a temperature below 50 ° C. and preferably at room temperature.
  • the objective of the invention is also achieved with an object made from recovered rubber crumb comprising a proportion of between 1 and 80%, by mass, of particles of a solute.
  • the object according to the invention is made from recovered rubber crumb without adding a binding additive between the crumb particles whose average size does not exceed 800mhi.
  • the object of the invention comprises a first compact part, within which the solid solute particles have not been exposed to the solvent and therefore have not been dissolved by said solvent , and which is therefore preferably full, and a second part in the form of foam, within which at least a part of the solute particles have been dissolved by the solvent, thus creating cavities within said part of the object. .
  • the object of the invention consists of a foam.
  • FIGS. 2a to 2f illustrate views on an enlarged scale of the parts of sintered objects produced on the basis of different mixtures of recovered rubber crumb and solute particles.
  • identical or similar elements have the same reference. Their description is therefore not systematically repeated.
  • the method of the invention aims an object made from rubber crumb recovered in admixture with solute particles.
  • the crumb is obtained from crosslinked or vulcanized rubber, it being obtained by grinding a cooked tire, used or not.
  • Such a tire is chosen from tires intended to equip a two-wheeled vehicle, a passenger vehicle, or even a so-called “heavy vehicle” (that is to say metro, bus, off-road vehicles, road transport equipment such as trucks, tractors, trailers), or even aircraft, civil engineering, agricultural, or handling equipment.
  • the crumb used is that obtained by grinding a part previously detached from the tire, for example from a tread, sidewalls, etc. or it is obtained by grinding the whole tire. In the latter case, it is free of textile or metallic residues.
  • the composition of the crumb is therefore produced based on at least one elastomer and a filler.
  • fillers known to be reinforcing by a person skilled in the art, there may be mentioned in particular carbon black or an inorganic reinforcing filler such as silica or alumina in the presence of a coupling agent, or mixtures thereof.
  • the crumb can also include all the ingredients usually used in rubber compositions such as plasticizers, antioxidants, vulcanization additives, etc.
  • the crumbs are simple ground rubber, without further treatment. Grinding to the stage of a defined size crumb can be carried out by various technologies, in particular cryogenic impact micronization technologies which make it possible to obtain small particles on rubber materials. Commercial equipment such as the CUM150 shredders from the company Netzsch or CW250 from the company Alpine can be used. Screening steps follow the grinding in order to select particles having a predetermined average size.
  • an object is produced from rubber crumb particles mixed with particles of a solute by sintering without adding vulcanization additive or binder between the particles of the mixture.
  • including the average size of the particles which make up the mixture, here of preferably before compacting said mixture during sintering, is less than or equal to 800 ⁇ m.
  • the solute is salt which is composed essentially of sodium chloride.
  • the salt used is commercially available, for example of the type of salt used for snow removal, crushed washed, dried and sieved.
  • the particles used have an average size (D50) less than or equal to 800 ⁇ m.
  • the two materials are mixed.
  • An essential condition for controlling the properties of the object to be obtained subsequently by sintering is the homogeneity of the mixture used.
  • the container containing the mixture of particles is subjected to a three-dimensional movement continuously applying to the particles opposite and rhythmic movements of rotation, translation and inversion according to the geometric theory of Schatz, which results in a very homogeneous mixture of the two types of particles.
  • the mixture obtained is introduced into a mold in which a pressure is applied to it to compact the crumb between 20 and 200 bars, preferably 100 bars and it is brought to a temperature between 100 and 150 ° C, preferably 120 ° C for a period of between 2 and 15 minutes, preferably 10 minutes.
  • a sintered object is thus obtained having the desired dimensions and good mechanical properties, but more rigid than an object made of rubber crumb recovered alone.
  • the average particle size of the mixture of the invention, mixture of rubber crumb and solute particles is less than 800 ⁇ m. It has been found, surprisingly, that by using particles the size of which does not exceed 800 ⁇ m, the objects obtained by sintering the mixture of crumbs alone, without binder or vulcanizing agent, exhibit excellent mechanical properties. Indeed, the sintering is carried out by compression and warming up for a predetermined period in a mold of the particles of powder mixture. One thus obtains by sintering a object whose shape and dimensions are close to the desired dimensions.
  • Figures la to le illustrate different stages of the manufacturing operation of an object in a mixture of rubber crumb and salt particles inside a mold 1 introduced into a sintering press (not shown) ).
  • the mold 1 comprises a fixed part comprising a base 2 of generally tubular shape with a central axis 10 having a lower cavity 3 of generally annular shape coaxial with the axis 10.
  • a base 2 of generally tubular shape with a central axis 10 having a lower cavity 3 of generally annular shape coaxial with the axis 10.
  • At the bottom of the cavity 3 are formed 2 cylindrical orifices 4 of circular section and longitudinal axis 5 parallel to the central axis 10.
  • each orifice 5 is arranged with the possibility of sliding a rod 6 having the function of ejecting the sintered object.
  • the rods 6 are movable between an initial position at the bottom of the cavity 3, in which they close the orifices 4, and a second position when they move upwards under the push of a jack to eject the sintered object.
  • the base 2 of the mold supports in its upper part two annular parts, an external part 7 and an internal part 8 coaxial with the axis 10.
  • the parts 7 and 8 define between them a tubular enclosure 9 which communicates directly with the cavity bottom 3 of the mold.
  • the mold 1 also includes a movable part 1b situated above the fixed part 1a and which is caused to move in translation relative to the latter.
  • the movable part 1b comprises a tubular piston 11 with an axis coaxial with the axis 10.
  • the piston 11 is connected to the rod of a jack, for example a hydraulic jack (not shown), which it drives in a movement of sliding parallel to the axis 10 inside the fixed part, more particularly of the tubular enclosure 9.
  • the leading part of the piston 11 comprises an upper cavity 12 whose shape and dimensions are in relation to those of the lower cavity 3 and together define a sintering cavity which corresponds to the volume of the object which will be obtained by sintering.
  • the different parts making up the mold 1 are rigid metal parts, for example made of steel. We will describe in the following the different stages of manufacturing a sintered object in a mixture of recovered rubber crumb and salt, called in the following mixture of crumbs.
  • Figure la illustrates the mold 1 open, in the initial state, before starting the sintering operation.
  • FIG. 1b illustrates the mold 1 at the end of the filling operation with a mixture of crumbs 15 of the lower cavity 3 and of the tubular enclosure 9, the mold being always open.
  • FIG. 1d illustrates the sintering step which consists in compacting and warming up the mixture of crumbs. More precisely, the piston 11 descends inside the tubular enclosure 9 and compresses the mixture of crumbs 15 until reaching a predetermined nominal value of the pressure inside the sintering cavity, this value being between 20 and 200 bars.
  • the mold 1 comprises a device for regulating the temperature 17, comprising, for example, a tubular coil 18 in which a heat transfer fluid circulates and which surrounds the lower part 1a of the mold 1 (illustrated only in FIG.
  • the temperature regulation device is connected to a control unit which allows the arrival of fluid at a predetermined temperature inside the coil 18.
  • the control unit controls the sending of fluid coolant previously heated so as to raise the temperature of the sintering cavity to the nominal sintering temperature which is between 100 and 150 ° C.
  • the pressure is maintained in the sintering cavity for a predetermined time to allow the air included in the powder mixture and trapped in the sintering cavity to escape. This duration is between 2 and 15 minutes.
  • the sintered object is cooled to a temperature below 80 ° C and preferably below 50 ° C and even more preferably to cooling to room temperature.
  • This cooling is advantageously done by controlling a circulation of coolant coolant in the coil 18 for a cooling time of between 5 and 20 minutes. It has been found that such cooling allows a control of the final geometry of the sintered object and that there was therefore no swelling of the object after demolding.
  • the cooling makes it possible to extend the duration of the stay under pressure of the sintered object, which ensures complete cohesion of the grains of the powder mixture and avoids any porosity linked to an undesired inclusion rate of air, while avoiding any elastic return of particles separated by too large or too many pores.
  • any brittleness of the sintered object is avoided, the mechanical resistance of the cooled sintered object being optimal and stabilized.
  • the figure illustrates the step of demolding the sintered object, which is a tire 20 in the example shown.
  • the piston 11 and the external 7 and internal 8 parts are made to slide parallel to the axis 10 relative to the base 2 and the ejection rods 6 which push the bandage 20 are actuated outside. of the sintering cavity.
  • the tire 20 obtained by sintering is then removed from the mold 1.
  • the recovered rubber crumb has an average particle size (D50) of between 200 and 800 mhi, preferably around 400 ⁇ m and the salt crumb a size equal to that of rubber crumb particles.
  • FIGS. 2a to 2f illustrate views on an enlarged scale of the parts of sintered objects produced on the basis of different mixtures of recovered rubber crumb A and of salt particles B, here preferably of substantially identical sizes.
  • the mixture of Figure 2a is composed of 76% (by volume) of particles of rubber crumb A and 24% (by volume) of salt particles B.
  • the mixture of Figure 2b comprises 65% (by volume ) of particles of rubber crumb A and 35% (by volume) of particles of salt B.
  • the mixture of FIG. 2c is composed of 60% (by volume) of particles of rubber crumb A and of 40% (by volume) of salt particles B.
  • the mixture of FIG. 2d comprises 50% (by volume) of particles of rubber crumb A and 50% (by volume) of salt particles B.
  • 2e illustrates a mixture composed of 38% (by volume) of particles of rubber crumb A and 62% (by volume) of salt particles B that illustrated in FIG. 2f a mixture of 24% (in volume) of rubber crumb particles A and 76% (by volume) of salt particles B.
  • the objects obtained by sintering a mixture of crumb and salt are immersed in a container containing water, which makes it possible to obtain a dissolution of the particles of salt in water, dissolution which creates cavities in the object.
  • the size of the cavities is given by the size of the salt particles and their volume by the proportion of salt in the volume of the object.
  • a rubber foam is thus obtained.
  • a closed cell or open cell foam is obtained.
  • an object is produced by two successive sinterings of in two different molds of two different mixtures, the second being an overmolding of the first.
  • a first sintered object is produced in a mold of a first mixture, according to the steps illustrated in FIGS. 1a to 1c, for example a mixture mainly comprising rubber, of the type illustrated in FIG. 2a.
  • the bandage 20 is then introduced into a second mold of larger outside diameter and the same operations are repeated with a second mixture of different composition, for example comprising mainly salt, of the type illustrated in FIG. 2e.
  • This object is for example a new tire tire made of two different materials.
  • Such an object can then be immersed in a container of water to obtain a rigid tire bandage comprising an outer layer in the form of foam. Due to its porous nature on the surface, such a tire has good grip properties on the road.
  • the last step may be eliminated. consisting of immersing the object in a container of water and directly mounting the sintered object, here the bandage, on a rim. The porosity will then be obtained on the surface in contact with ambient humidity or in contact with existing water on the road, i.e. the last step of dissolving solute particles by contacting the sintered object with the appropriate solvent will in practice be implemented due to the use of said sintered object.
  • the invention makes it possible to create sintered objects, and in particular tires for tires, capable of self-regeneration, in that, at a given initial time, for example in an initial state which results from sintering and from a first exposure to the solvent according to the invention, the object comprises on the one hand a compact part, forming a solid core, and within which the solid particles of solute have not been exposed to solvent and therefore have not been dissolved by said solvent, and on the other hand a part in the form of foam, forming a peripheral envelope within which at least a part of the solute particles have been exposed to the solvent and dissolved by the solvent, and that, as the wear of the object occurs from this initial instant, and more particularly as the abrasion of the surface layer of the envelope formed of foam, the underlying core is gradually expo solvent-dried, which thus penetrates the peripheral layers of said core, contiguous to the initial foam envelope, and therefore transforms, by dissolution of the solute particles in said peripheral layers of the core, the corresponding portion of
  • the depth penetration of the solvent into the sintered object will depend in particular on the proportion by volume of solid solute particles within the mixture, and therefore the ability of the solvent to percolate through the compacted mixture. Indeed, the higher the proportion of solute particles, the more the islands of solute particles will communicate with each other by forming passages through the islands of rubber particles, which will facilitate the penetration of the solvent and the dissolution of the solute particles. , and will therefore tend to increase the depth of penetration.
  • a more dense mixture of rubber particles that is to say containing a higher proportion of rubber particles, will tend to isolate the islands of solute particles from each other, and therefore to brake percolation of the solvent and therefore the dissolution of said solute particles, which will reduce the penetration depth, and therefore the thickness of the foam layer, while further preserving the integrity of the deeper layers.
  • solutes and their associated solvents could be used, for example a thermoplastic material of the high impact polystyrene type (HIPS) as a solute associated with limonene, in particular d-limonene, as a solvent.
  • HIPS high impact polystyrene type
  • a crumb of recovered rubber obtained by another process, for example from a micronization using supercritical carbon dioxide, as described in the application for WO 2017/097859. It is also possible to use a reclaimed rubber crumb which has metallic or textile inclusions.

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Abstract

Procédé de fabrication d'objet en poudrette de caoutchouc récupéré selon lequel on mélange des particules de poudrette avec des particules d'un soluté puis on réalise un objet moulé par frittage dudit mélange (15) dans un moule (1) dans des conditions de température et de pression prédéterminées puis on met en contact l'objet moulé avec un solvant de manière à dissoudre au moins une partie des particules dudit soluté.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D’OBJETS EN POUDRETTE DE CAOUTCHOUC
[0001] La présente invention concerne la fabrication d’objets nouveaux à partir de la poudrette de caoutchouc récupérée des pneumatiques usagés.
[0002] Actuellement on se pose de plus en plus la question du recyclage des pneumatiques en fin de vie. Le besoin qui est ressenti plus particulièrement est la capacité de réutilisation de la matière des composants ou, autrement dit, du retraitement en vue d’une valorisation de tout ou partie de la matière qui constitue un pneumatique usagé.
[0003] Lorsque l’on veut valoriser les pneumatiques usagés, on les broie. Le broyage s’effectue dans une machine munie de puissantes lames de déchiquetage rotatives aptes à broyer des pneus de tailles et types différents. Les broyais obtenus ou, autrement dit, les morceaux de pneus usagés cisaillés, ont des tailles différentes comprises généralement entre 25 et 350mm et une composition moyenne identique à celle du pneu entier d’origine.
[0004] Afin de valoriser la matière qui les compose, les broyats sont traités dans un granulateur où ils sont broyés plus finement pour en obtenir des granulats. Les granulats proviennent d’un broyage très fin de la gomme comprise dans les morceaux de pneus usagés, généralement après extraction des fibres textiles et des fils métalliques contenus dans les pneus. Les granulats ainsi obtenus ont une taille comprise entre 0,8 et 20mm et sont constitués d’au moins 50% de caoutchouc. Les granulats peuvent ensuite être broyés plus finement et séchés pour obtenir de la poudrette de caoutchouc. Les poudrettes de caoutchouc sont des particules issues du déchiquetage et du broyage des pneus usagés, l’acier en est extrait ainsi que le textile, et ont une taille moyenne (D50) comprise entre lOOpm et 800pm.
[0005] Les granulats mélangés à des liants ou des résines sont utilisés dans la fabrication d’objets moulés, notamment dans le domaine du mobilier urbain ou dans celui des articles utilisés pour l’aménagement des voies routières. De manière similaire, lorsqu’on rajoute à la poudrette un agent de vulcanisation et on les mixe ensemble dans des malaxeurs, on peut obtenir, par vulcanisation en presse, des objets moulés tels des bandages de roues pour des conteneurs, brouettes, nettoyeurs à haute pression, etc. [0006] Le document FR 2 475 458 décrit un procédé de fabrication d’articles en caoutchouc récupéré qui consiste à déposer dans un moule de la poudrette mélangée de préférence à un agent vulcanisant, seul ou en mélange avec un accélérateur. La poudrette selon ce document a une taille supérieure ou égale à 900 microns et elle est déposée seule ou en mélange dans un moule en étant soumise à une température comprise entre 160°C et 190°C et une pression allant jusqu’à 500 bars pendant un certain laps de temps. Les additifs ajoutés à la poudrette permettent, en fonction de leur proportion, d’ajuster la rigidité des articles ainsi obtenus et surtout d’augmenter la résistance à la rupture en traction et l’allongement des articles obtenus à base de poudrette vulcanisée. Les objets obtenus ont une densité similaire à celle du caoutchouc vulcanisé.
[0007] Un objectif de l’invention est de remédier aux inconvénients des documents précités et d’apporter une solution originale permettant d’obtenir de nouveaux objets à partir de poudrette de caoutchouc récupéré, objets dont les propriétés physiques sont très différentes de celles du caoutchouc vulcanisé. [0008] Cet objectif est atteint par l’invention qui propose un procédé de fabrication d’objet en poudrette de caoutchouc récupéré, caractérisé en ce que : a) on mélange des particules de poudrette avec des particules d’un soluté ; b) on réalise un objet moulé par frittage du mélange de l’étape a) seul dans un moule dans des conditions de température et de pression prédéterminées. [0009] Autrement dit, on réalise un objet par frittage d’un mélange de particules de poudrette de caoutchouc et des particules solides d’un produit pulvérulent de type soluté, particules qui ont la propriété de se dissoudre dans un solvant, mais qui restent à leur état initial en absence de celui-ci. Par poudrette de caoutchouc récupéré, on comprend une poudrette qui a été obtenue en broyant des pneus déjà vulcanisés, qu’ils soient usagés ou neufs. Le plus souvent les poudrettes de caoutchouc sont issues d’un broyage ou d’une micronisation de compositions de caoutchouc cuites déjà utilisées pour une première application, par exemple en pneumatique, elles sont un produit de recyclage des matériaux. La poudrette est donc de préférence constituée d’une composition à base d’au moins un élastomère et une charge. Par étape de frittage de ce mélange, on comprend une mise en forme d’une quantité prédéterminée du mélange susmentionné par chauffage à une température inférieure à celle de vulcanisation des grains la composant et en même temps de mise en pression de cette quantité de poudrette dans la cavité d’un moule.
[0010] Afin de garantir 1’uniformité des propriétés de l’objet dans la masse de celui-ci, il est important de réaliser un mélange très homogène des particules le composant avant le frittage. On réalise ensuite un frittage en phase solide du mélange de grains de poudrette de caoutchouc et de ceux de soluté. On obtient ainsi une agglutination par chauffage à une température inférieure à celle de vulcanisation du caoutchouc et une mise en pression des grains de mélange qui restent à l’état solide tout le long du frittage. Le chauffage et la mise en pression des grains du mélange créent un aggloméré fritté de ces grains. Ainsi, la compression crée un rapprochement physique des grains et le chauffage favorise la mobilité moléculaire et donc ce rapprochement. Sous l’effet de la température, la mobilité moléculaire augmente et fait naître une interaction intermoléculaire du type des forces van der Waals, ce qui crée une liaison physique résistante ou physisorption entre les molécules des différents grains.
[0011] On obtient ainsi un objet dont la forme et les dimensions sont très précises, car elles sont définies par celles de la cavité de frittage du moule, et dont la densité est contrôlée, celle-ci étant en lien direct avec la pression de compactage du mélange. On notera en outre que, en absence de traitement avec un solvant, c’est-à-dire lorsque l’on considère un objet (ou une portion d’objet) qui aura été obtenu par frittage, conformément à l’invention, d’un mélange de poudrette de caoutchouc et de particules solides de soluté, mais qui n’aura pas encore été exposé au solvant, alors on obtient un objet solide beaucoup plus rigide que si ledit objet avait été constitué de particules de poudrette de caoutchouc seules. En effet, les particules solides de soluté sont intrinsèquement plus rigides que les particules de poudrette de caoutchouc, puisque lesdites particules solides de soluté présentent une raideur, notamment une raideur à la compression, supérieure à celle desdites particules de poudrette de caoutchouc vulcanisé, qui sont par nature très élastiques. Par conséquent, un objet compacté obtenu par le frittage d’un mélange contenant, en sus des particules de poudrette de caoutchouc, des particules de soluté rigides, encore non dissoutes, incorporées entre lesdites particules de poudrette de caoutchouc, présentera globalement, de manière avantageuse, une résistance à la déformation, et notamment une raideur à la compression, qui est bien supérieure à la résistance qu’aurait ce même objet s’il était obtenu par frittage d’un mélange qui contiendrait seulement des particules de poudrette de caoutchouc, sans inclusions de particules solides de soluté.
[0012] De préférence, on met en contact l’objet moulé avec un solvant de manière à dissoudre au moins une partie des particules dudit soluté. Cela permet de dissoudre une partie ou la totalité du soluté et d’obtenir une porosité partielle ou totale de l’objet moulé.
[0013] Avantageusement, les particules de poudrette ont une taille moyenne inférieure à 800pm.
[0014] Il a été constaté, lors des tests effectués en laboratoire que, lorsque la taille des grains de la poudrette de caoutchouc ne dépasse pas 800pm, le frittage peut avoir lieu sans ajout d’additif de vulcanisation ou de tout autre liant ou additif de liaison entre les grains. On arrive ainsi à obtenir un objet avec de très bonnes propriétés de tenue mécanique et avec une densité et une composition chimique contrôlées.
[0015] De préférence, la taille moyenne des particules du soluté est égale ou inférieure à celle des particules de poudrette. Cela permet, dans l’hypothèse d’une répartition homogène des deux types de particules dans la cavité de moulage, de mieux maîtriser la répartition des pores dans le volume de l’objet. [0016] Avantageusement, la proportion de soluté dans le mélange est comprise entre 1 et 80% de la masse totale du mélange. Ainsi, les tests effectués en laboratoire ont montré qu’au-delà de ces limites on obtient soit un objet friable de par la décohésion des particules le composant, soit un objet dont les propriétés sont trop proches de celles d’un objet fritté à base de poudrette de caoutchouc récupéré seule. [0017] De préférence, ledit solvant est l’eau et ledit soluté est choisi parmi : le sel, un saccharide (ou un sucre ou un dérivé quelconque de sucre soluble dans l’eau), une protéine soluble dans l’eau ou un polymère soluble dans l’eau. [0018] On pourrait en effet utiliser différents solvants de l’état de la technique, tels les solvants organiques, etc. On préfère toutefois l’eau car il s’agit d’un produit économique et écologique et qui accepte une grande variété de solutés en poudre compatibles avec le frittage, et solubles dans l’eau, tels le sel, un saccharide, une protéine soluble dans l’eau ou un polymère soluble dans l’eau. De surcroît, de par la présence de l’eau dans le milieu ambiant, par exemple sur une route, le contact d’un bandage de roue avec une route mouillée permet de dissoudre le soluté, par exemple le sel, qui se trouve sur la surface externe d’un bandage de roue et modifier ainsi ses propriétés d’adhérence.
[0019] Avantageusement, l’objet moulé de l’étape b) obtenu avec un premier mélange de l’étape a) est placé dans un deuxième moule dans lequel on introduit un deuxième mélange de particules de poudrette et dudit soluté ayant une composition différente de celle du premier mélange et on réalise ensuite un nouvel objet moulé sur la base des deux mélanges.
[0020] Cette solution permet d’obtenir des objets frittés avec une répartition choisie de leurs propriétés physiques dans le volume de l’objet. On peut ainsi par exemple obtenir un objet avec un noyau rigide et une enveloppe plus souple.
[0021] De préférence, le mélange est introduit dans le moule et est soumis à une température nominale comprise entre 100°C et 150°C et à une pression nominale comprise entre 20 et 200 bars pendant une période de temps comprise entre 2 et 15 minutes. Ces paramètres de procédé permettent d’obtenir des objets frittés à partir de la poudrette de caoutchouc seule ayant les meilleures propriétés mécaniques.
[0022] Les meilleurs résultats ont été obtenus avec de la poudrette introduite dans le moule et soumise à une température nominale de 120°C, à une pression de 100 bars pendant une durée de 10 minutes. [0023] Avantageusement, le procédé de l’invention comprend une étape de refroidissement de l’objet moulé dans le moule. Il a été constaté que le démoulage de l’objet après refroidissement de celui-ci à une température nettement inférieure à celle de frittage assure une meilleure stabilité dimensionnelle de l’objet qui ne présente aucun phénomène de gonflage après démoulage. Avantageusement, l’étape de refroidissement de l’objet dans le moule a lieu à une température inférieure à 50°C et de préférence à la température ambiante.
[0024] L’objectif de l’invention est également atteint avec un objet réalisé à base de poudrette de caoutchouc récupéré comprenant une proportion comprise entre 1 et 80 %, en masse, de particules d’un soluté.
[0025] De préférence, l’objet selon l’invention est réalisé à base de poudrette de caoutchouc récupéré sans ajout d’additif de liaison entre les particules de poudrette dont la taille moyenne n’excède pas 800mhi. [0026] Dans une variante de réalisation, l’objet de l’invention comporte une première partie compacte, au sein de laquelle les particules solides de soluté n’ont pas été exposées au solvant et n’ont donc pas été dissoutes par ledit solvant, et qui est donc de préférence pleine, et une deuxième partie sous forme de mousse, au sein de laquelle au moins une partie des particules de soluté ont été dissoutes par le solvant, créant ainsi des cavités au sein de ladite partie de l’objet.
[0027] Dans une autre variante de réalisation, l’objet de l’invention est constitué d’une mousse.
[0028] L’invention sera mieux comprise grâce à la suite de la description, qui s’appuie sur les figures suivantes : - les figures la à le représentent, par des vues en coupe, les différentes étapes du procédé de l’invention ; les figures 2a à 2f illustrent des vues à échelle agrandie des parties d’objets frittés réalisés à base de différents mélanges de poudrette de caoutchouc récupéré et de particules de soluté. [0029] Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent la même référence. Leur description n’est donc pas systématiquement reprise. [0030] Le procédé de l’invention a pour but un objet réalisé à partir de poudrette de caoutchouc récupéré en mélange avec des particules de soluté. La poudrette est obtenue à partir de caoutchouc réticulé ou vulcanisé, elle étant obtenue par broyage d’un pneumatique cuit, usagé ou pas. Un tel pneumatique est choisi parmi les pneumatiques destinés à équiper un véhicule à deux roues, un véhicule de tourisme, ou encore un véhicule dit « poids lourd » (c'est-à-dire métro, bus, véhicules hors-la-route, engins de transport routier tels que camions, tracteurs, remorques), ou encore des avions, des engins de génie civil, agraire, ou de manutention. La poudrette utilisée est celle obtenue par broyage d’une partie préalablement détachée du pneumatique, par exemple à partir d’une bande de roulement, des flancs, etc. ou elle est obtenue en broyant le pneumatique en entier. Dans ce dernier cas, elle est débarrassée de résidus textiles ou métalliques.
[0031] La composition de la poudrette est donc réalisée à base d’au moins un élastomère et une charge. A titre d’exemples de charges connues comme renforçantes par l’homme du métier, on citera notamment du noir de carbone ou une charge inorganique renforçante telle que la silice ou l’alumine en présence d’un agent de couplage, ou leurs mélanges. La poudrette peut également comprendre tous les ingrédients usuellement utilisés dans les compositions de caoutchouc tels que les plastifiants, les antioxydants, les additifs de vulcanisations, etc.
[0032] Les poudrettes sont de simples broyats de caoutchouc, sans autre traitement. Le broyage jusqu’au stade de poudrette de taille déterminée peut être réalisé par différentes technologies, notamment les technologies de micronisation cryogénique à impact qui permettent l’obtention de particules de faible taille sur des matériaux caoutchouc. Des équipements commerciaux tels que les broyeurs CUM150 de la société Netzsch ou CW250 de la société Alpine peuvent être utilisés. Des étapes de tamisage suivent le broyage afin de sélectionner des particules ayant une taille moyenne prédéterminée.
[0033] Selon l’invention, on réalise un objet à partir de particules de poudrette de caoutchouc mélangées avec des particules d’un soluté par frittage sans ajout d’additif de vulcanisation ou de liant entre les particules du mélange. Selon un aspect avantageux de l’invention, dont la taille moyenne des particules qui composent le mélange, ici de préférence avant le compactage dudit mélange lors du frittage, est inférieure ou égale à 800 pm.
[0034] Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, le soluté est du sel qui est composé essentiellement de chlorure de sodium. Le sel utilisé est disponible dans le commerce, par exemple du type du sel utilisé pour le déneigement, broyé lavé séché et tamisé. Les particules utilisées ont une taille moyenne (D50) inférieure ou égale à 800 pm.
[0035] Une fois sélectionnée la taille souhaitée des particules en caoutchouc et des particules de soluté on procède au mélangeage des deux matériaux. Une condition essentielle pour la maîtrise des propriétés de l’objet à obtenir ultérieurement par frittage est l’homogénéité du mélange utilisé. Pour cela, on place la quantité voulue de particules de poudrette et celle de particules de sel dans un récipient placé ensuite dans le panier d’un mélangeur dynamique tridimensionnel, tel un mélangeur TURBULA® de la société Willy A. Bachofen AG Maschinenfabrik. Le récipient contenant le mélange de particules est soumis à un mouvement tridimensionnel appliquant continuellement aux particules des mouvements opposés et rythmiques de rotation, translation et inversion selon la théorie géométrique de Schatz, ce qui a pour résultat un mélange très homogène des deux types de particules.
[0036] Le mélange obtenu est introduit dans un moule dans lequel on lui applique une pression pour compacter la poudrette comprise entre 20 et 200 bars, de préférence 100 bars et l’on amène à une température comprise entre 100 et 150°C, de préférence 120°C pendant une durée comprise entre 2 et 15 minutes, de préférence 10 minutes. On obtient ainsi un objet fritté ayant les dimensions souhaitées et de bonnes propriétés mécaniques, mais plus rigide qu’un objet réalisé en poudrette de caoutchouc récupéré seule.
[0037] La taille moyenne des particules du mélange de l’invention mélange de poudrette de caoutchouc et de particules de soluté est inférieure à 800 pm. Il a été constaté de manière surprenante, qu’en utilisant des particules dont la taille ne dépassait pas 800 pm, les objets obtenus par frittage du mélange de poudrettes seul, sans liant ou agent de vulcanisation, présentent d’excellentes propriétés mécaniques. En effet, le frittage est effectué par une compression et une mise en température pendant une durée prédéterminée dans un moule des particules de mélange de poudrettes. On obtient ainsi par frittage un objet dont la forme et les dimensions sont proches des dimensions souhaitées. Le frittage mène à une agglutination des particules due d’une part au rapprochement des particules mises en compression et à la mobilité moléculaire favorisée par la mise en température de celles-ci, ce qui créé des liaisons du type forces Van der Waals entre les particules, ces liaisons étant d’autant plus fortes que la surface spécifique des particules étant élevée.
[0038] Les figures la à le illustrent différentes étapes de l’opération de fabrication d’un objet en mélange de poudrette de caoutchouc et de particules de sel à l’intérieur d’un moule 1 introduit dans une presse de frittage (non représentée).
[0039] Dans l’exemple illustré, le moule 1 comprend une partie fixe la comprenant une base 2 de forme générale tubulaire d’axe central 10 comportant une cavité inférieure 3 de forme générale annulaire coaxiale à l’axe 10. Au fond de la cavité 3 sont pratiqués 2 orifices 4 cylindriques de section circulaire et d’axe longitudinal 5 parallèle à l’axe central 10. Dans chaque orifice 5 est agencé à possibilité de coulissement une tige 6 ayant pour fonction d’éjecter l’objet fritté. Les tiges 6 sont mobiles entre une position initiale au fond de la cavité 3, dans laquelle elles obturent les orifices 4, et une deuxième position quand elles se déplacent vers le haut sous la poussée d’un vérin pour éjecter l’objet fritté. La base 2 du moule supporte en sa partie supérieure deux pièces de forme annulaire, une pièce externe 7 et une pièce interne 8 coaxiales à l’axe 10. Les pièces 7 et 8 définissent entre elles une enceinte tubulaire 9 qui communique directement avec la cavité inférieure 3 du moule. [0040] Le moule 1 comprend également une partie mobile lb située au-dessus de la partie fixe la et qui est amenée à se déplacer en translation par rapport à celle-ci. La partie mobile lb comporte un piston 11 tubulaire d’axe coaxial à l’axe 10. Le piston 11 est relié à la tige d’un vérin, par exemple un vérin hydraulique (non représenté), qu’il entraîne en un mouvement de coulissement parallèle à l’axe 10 à l’intérieur de la partie fixe, plus particulièrement de l’enceinte tubulaire 9. La partie d’attaque du piston 11 comprend une cavité supérieure 12 dont la forme et les dimensions sont en relation avec celles de la cavité inférieure 3 et définissent ensemble une cavité de frittage qui correspond au volume de l’objet qui sera obtenu par frittage. Les différentes pièces composant le moule 1 sont des pièces métalliques rigides, réalisées par exemple en acier. [0041] On va décrire dans ce qui suit les différentes étapes de fabrication d’un objet fritté en mélange de poudrette de caoutchouc récupéré et de sel, appelé dans ce qui suit mélange de poudrettes. La figure la illustre le moule 1 ouvert, à l’état initial, avant de commencer l’opération de frittage. La figure lb illustre le moule 1 à la fin de l’opération de remplissage en mélange de poudrettes 15 de la cavité inférieure 3 et de l’enceinte tubulaire 9, le moule étant toujours ouvert. La figure le illustre le moule 1 rempli en mélange de poudrettes, mais dans lequel on a enlevé le surplus de mélange issu du remplissage de l’étape précédente, de manière à ce que le mélange de poudrettes ne dépasse pas de la face supérieure de la partie inférieure la du moule. [0042] La figure ld illustre l’étape de frittage qui consiste en un compactage et une mise en température du mélange de poudrettes. Plus précisément, le piston 11 descend à l’intérieur de l’enceinte tubulaire 9 et comprime le mélange de poudrettes 15 jusqu’à atteindre une valeur nominale prédéterminée de la pression à l’intérieur de la cavité de frittage, cette valeur étant comprise entre 20 et 200 bars. Le moule 1 comprend un dispositif de régulation de la température 17, comportant, par exemple, un serpentin tubulaire 18 dans lequel circule un fluide caloporteur et qui entoure la partie inférieure la du moule 1 (illustré seulement en fig. ld). Le dispositif de régulation de la température est relié à une unité de contrôle qui permet l’arrivée de fluide à une température prédéterminée à l’intérieur du serpentin 18. Ainsi, lors du frittage, l’unité de contrôle commande l’envoi de fluide caloporteur préalablement réchauffé de manière à faire monter la température de la cavité de frittage à la température nominale de frittage qui est comprise entre 100 et 150°C. La pression est maintenue dans la cavité de frittage pendant une durée prédéterminée afin de permettre à l’air inclus dans le mélange de poudrettes et emprisonné dans la cavité de frittage de s’échapper. Cette durée est comprise entre 2 et 15 minutes. [0043] A la fin de l’opération de frittage, mais avant l’ouverture du moule, on procède au refroidissement de l’objet fritté à une température inférieure à 80°C et de préférence inférieure à 50°C et encore plus préférentiellement à un refroidissement à la température ambiante. Ce refroidissement se fait avantageusement en commandant une circulation de fluide caloporteur refroidi dans le serpentin 18 pendant une durée de refroidissement comprise entre 5 et 20 minutes. Il a été constaté qu’un tel refroidissement permet une maîtrise de la géométrie finale de l’objet fritté et qu’il n’y avait donc pas de gonflement de l’objet après démoulage. Le refroidissement permet de prolonger la durée du séjour sous pression de l’objet fritté, ce qui assure une cohésion complète des grains du mélange de poudrettes et évite toute porosité liée à un taux d’inclusion d’air non souhaité, tout en évitant tout retour élastique des particules séparées par des pores trop importants ou trop nombreux. De surcroît, en refroidissant on évite toute fragilité à chaud de l’objet fritté, la résistance mécanique de l’objet fritté refroidi étant optimale et stabilisée.
[0044] La figure le illustre l’étape de démoulage de l’objet fritté, qui est un bandage de pneumatique 20 dans l’exemple représenté. Pour procéder au démoulage, on fait coulisser le parallèlement à l’axe 10 le piston 11 et les pièces externe 7 et interne 8 par rapport à a base 2 et on actionne les tiges d’éjection 6 qui poussent le bandage 20 à l’extérieur de la cavité de frittage. Le bandage de pneumatique 20 obtenu par frittage est ensuite retiré du moule 1.
[0045] Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, la poudrette de caoutchouc récupéré présente une taille moyenne de particules (D50) comprise entre 200 et 800 mhi, préférentiellement d’environ 400 pm et la poudrette de sel une taille égale à celle des particules de poudrette de caoutchouc.
[0046] Les figures 2a à 2f illustrent des vues à échelle agrandie des parties d’objets frittés réalisés à base de différents mélanges de poudrette de caoutchouc récupéré A et de particules de sel B, ici préférentiellement de tailles sensiblement identiques. Ainsi, le mélange de la figure 2a est composé de 76% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 24% (en volume) de particules de sel B. Le mélange de la figure 2b comprend 65% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 35 % (en volume) de particules de sel B. Le mélange de la figure 2c est composé de 60% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 40% (en volume) de particules de sel B. Le mélange de la figure 2d comprend 50% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 50 % (en volume) de particules de sel B. La figure 2e illustre un mélange composé de 38% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 62 % (en volume) de particules de sel B celui illustré à la figure 2f un mélange de 24% (en volume) de particules de poudrette de caoutchouc A et de 76% (en volume) de particules de sel B.
[0047] Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, les objets obtenus par frittage d’un mélange de poudrette et de sel sont immergés dans un récipient contenant de l’eau, ce qui permet d’obtenir une dissolution des particules de sel dans l’eau, dissolution qui crée des cavités dans l’objet. La taille des cavités est donnée par la taille des particules de sel et leur volume par la proportion du sel dans le volume de l’objet. On obtient ainsi une mousse de caoutchouc. Selon la taille et la quantité des particules de sel dans le mélange de poudrettes, on obtient une mousse à cellules fermées ou à cellules ouvertes. [0048] Dans une variante de l’invention, on réalise un objet par deux frittages successifs de dans deux moules différents de deux mélanges différents, le deuxième étant un surmoulage du premier. Ainsi, on réalise un premier objet fritté dans un moule d’un premier mélange, selon les étapes illustrées aux figures la à le, par exemple un mélange comportant majoritairement du caoutchouc, du type illustré à la figure 2a. On introduit ensuite le bandage 20 dans un deuxième moule de plus grand diamètre extérieur et on répète les mêmes opérations avec un deuxième mélange de composition différente, par exemple comportant majoritairement du sel, du type illustré à la figure 2e. On obtient ainsi un objet fritté en deux mélanges, le premier à l’intérieur et le deuxième à l’extérieur. Cet objet est par exemple un nouveau bandage de pneumatique en deux matériaux différents. Un tel objet peut ensuite être immergé dans un récipient d’eau pour obtenir un bandage de pneumatique rigide comportant une couche externe sous forme de mousse. De par sa nature poreuse en surface, un tel bandage présente de bonnes propriétés d’adhérence sur la route.
[0049] Dans une variante, qui est applicable que l’objet fritté soit obtenu par un frittage unique d’un mélange unique ou par frittages successifs (en surmoulage les uns des autres) de mélanges de compositions différentes, on pourra éliminer la dernière étape consistant à immerger l’objet dans un récipient d’eau et procéder directement au montage de l’objet fritté, ici le bandage, sur une jante. La porosité sera alors obtenue en surface au contact de l’humidité ambiante ou au contact de l’eau existante sur la route, c’est-à-dire que la dernière étape de dissolution de particules de soluté par mise en contact de l’objet fritté avec le solvant adéquat sera en pratique mise en œuvre du fait de l’utilisation dudit objet fritté.
[0050] On notera que, avantageusement, l’invention permet de créer des objets frittés, et notamment des bandages pour pneumatiques, capables d’auto -régénération, en ceci que, à un instant initial donné, par exemple dans un état initial qui résulte du frittage et d’une première exposition au solvant selon l’invention, l’objet comprend d’une part une partie compacte, formant un noyau plein, et au sein de laquelle les particules solides de soluté n’ont pas été exposées au solvant et n’ont donc pas été dissoutes par ledit solvant, et d’autre part une partie sous forme de mousse, formant une enveloppe périphérique au sein de laquelle au moins une partie des particules de soluté ont été exposées au solvant et dissoutes par le solvant, et que, au fur et à mesure de l’usure de l’objet qui se produit à partir de cet instant initial, et plus particulièrement au fur et à mesure de l’abrasion de la couche superficielle de l’enveloppe formée de mousse, le noyau sous-jacent est progressivement exposé au solvant, qui pénètre ainsi les couches périphériques dudit noyau, contiguës à l’enveloppe de mousse initiale, et transforme donc, par dissolution des particules de soluté dans lesdites couches périphériques du noyau, la portion correspondante du noyau, initialement compacte, en mousse. De la sorte, l’enveloppe de mousse est régénérée, au fur et à mesure de son usure, en gagnant peu à peu sur le noyau, qui va quant à lui en se rétrécissant peu à peu par rapport à la taille qu’il possédait à l’instant initial susmentionné.
[0051] Que l’exposition de l’objet fritté au solvant intervienne directement par construction, au cours du processus de fabrication dudit objet avant utilisation dudit objet, ou bien, de manière évolutive, au cours de l’utilisation dudit objet, la profondeur de pénétration du solvant dans l’objet fritté, considérée depuis la surface de l’objet, et qui délimite la frontière entre le noyau compact et l’enveloppe en mousse, dépendra notamment de la proportion en volume des particules solides de soluté au sein du mélange, et donc de la capacité du solvant à percoler à travers le mélange compacté. En effet, plus la proportion de particules de soluté sera élevée, plus les îlots de particules de soluté communiqueront entre eux en formant des passages à travers les îlots de particules de caoutchouc, ce qui facilitera la pénétration du solvant et la dissolution des particules de soluté, et tendra donc à accroître la profondeur de pénétration. A l’inverse, un mélange plus dense en particules de caoutchouc, c’est-à-dire contenant une proportion plus élevée de particules de caoutchouc, aura tendance à isoler les îlots de particules de soluté les uns des autres, et donc à freiner la percolation du solvant et donc la dissolution desdites particules de soluté, ce qui réduira la profondeur de pénétration, et donc l’épaisseur de la couche de mousse, en préservant davantage l’intégrité des couches plus profondes.
[0052] Parmi les utilisations des objets frittés obtenus avec le procédé de l’invention, on cite : des bandages pour pneumatiques, des roues ou roulettes pour trottinettes, rollers, gyropodes, etc., des semelles pour chaussures, des revêtements de sol ou des sous-couches pour ceux-ci, etc.
[0053] Bien entendu, on pourrait apporter à l’invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci, tel que défini dans les revendications.
[0054] Ainsi, on pourrait utiliser d’autres types de solutés et leurs solvants associés, par exemple un matériau thermoplastique du type polystyrène à résistance élevée aux chocs (HIPS) en tant que soluté associé au limonène, en particulier au d-limonène, comme solvant.
[0055] Ainsi, on peut utiliser pour les besoins de l’invention une poudrette de caoutchouc récupéré obtenue par un autre procédé, par exemple issue d’une micronisation à l’aide du dioxyde de carbone supercritique, telle que décrite dans la demande de brevet WO 2017/097859. On peut également utiliser une poudrette de caoutchouc récupéré qui présente des inclusions métalliques ou textiles.
[0056] On peut également immerger l’objet fritté dans un bain à ultrasons afin d’accélérer la dissolution du soluté par le solvant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d’objet en poudrette de caoutchouc récupéré, caractérisé en ce que : a) on mélange des particules de poudrette avec des particules d’un soluté ; b) on réalise un objet moulé par frittage du mélange de l’étape a) seul dans un moule dans des conditions de température et de pression prédéterminées ; c)on met en contact l’objet moulé avec un solvant de manière à dissoudre au moins une partie des particules dudit soluté.
2. Procédé selon l’une des revendications 1, caractérisé en ce que les particules de poudrette ont une taille moyenne inférieure à 800mhi.
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la taille moyenne des particules du soluté est égale ou inférieure à celle des particules de poudrette.
4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la proportion de soluté dans le mélange est comprise entre let 80% de la masse totale du mélange.
5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit solvant est l’eau et ledit soluté est choisi parmi : le sel, un saccharide, une protéine soluble dans l’eau ou un polymère soluble dans l’eau.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’objet moulé de l’étape b) obtenu avec un premier mélange de l’étape a) est placé dans un deuxième moule dans lequel on introduit un deuxième mélange de particules de poudrette et dudit soluté ayant une composition différente de celle du premier mélange et on réalise ensuite un nouvel objet moulé sur la base des deux mélanges.
7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est introduit dans le moule et est soumis à une température nominale comprise entre 100°C et 150°C et à une pression nominale comprise entre 20 et 200 bars pendant une période de temps comprise entre 2 et 15 minutes.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mélange est introduit dans le moule et est soumis à une température nominale de 120°C, à une pression de 100 bars pendant une durée de 10 minutes.
9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de refroidissement de l’objet moulé dans le moule.
10. Mélange pour procédé selon l’une des revendications 1 à 9, ledit mélange étant réalisé à base de poudrette de caoutchouc récupéré, et caractérisé en ce qu’il comprend, par rapport à ladite poudrette de caoutchouc, une proportion comprise entre 1 et 80% en masse de particules d’un soluté choisi parmi : le sel, un saccharide, un sucre, une protéine soluble dans l’eau ou un polymère soluble dans l’eau, ou un polystyrène à résistance élevée aux chocs.
11. Objet obtenu par un procédé selon l’une des revendications 1 à 9.
12. Objet selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’il est réalisé à base de poudrette de caoutchouc récupéré sans ajout d’additif de liaison entre les particules de poudrette dont la taille moyenne n’excède pas 800pm.
13. Objet selon l’une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il comporte une première partie compacte, au sein de laquelle les particules solides de soluté n’ont pas été exposées au solvant et n’ont donc pas été dissoutes par ledit solvant, et une deuxième partie sous forme de mousse, au sein de laquelle au moins une partie des particules de soluté ont été dissoutes par le solvant.
14. Objet selon l’une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il est constitué d’une mousse.
15. Objet selon l’une des revendications 11 à 14 caractérisé en ce qu’il constitue un bandage pneumatique, une roulette, une semelle pour chaussure, ou un revêtement de sol.
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