BE1017467A3 - Procede et dispositif de traitement de polymeres/copolymeres. - Google Patents

Procede et dispositif de traitement de polymeres/copolymeres. Download PDF

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BE1017467A3 BE2007/0062A BE200700062A BE1017467A3 BE 1017467 A3 BE1017467 A3 BE 1017467A3 BE 2007/0062 A BE2007/0062 A BE 2007/0062A BE 200700062 A BE200700062 A BE 200700062A BE 1017467 A3 BE1017467 A3 BE 1017467A3
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Abstract

Procédé de préparation d'une composition polymère, dans lequel le mélange fondu s'écoule dans au moins un canal d'une pièce, ladite pièce et ladite structure diélectrique et/ou magnétique étant au moins partiellement mobile l'une par rapport à l'autre pour générer au moins un mouvement relatif du canal par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique.

Description

DESCRIPTION
Procédé et dispositif de traitement de polymères/copolvmères
On connaît par le document US2005/0225010 au nom du demandeur une méthode pour le traitement de polymères crystallins ou semi-crystallins. Cette demande revendique une méthode mélangeant deux polymères et/ou copolymères à l'état fondu, dans laquelle le mélange à l'état fondu est soumi à un champ électrique statique, un champ électrique pulsé, un champ magnétique ou une combinaison de ces champs.
Le mélange fondu passe dans une filière d'extrusion associée à un élément comprenant des billes piézoélectrique. Un champ électrique statique est créé dans cet élément entre une enveloppe extérieure et un noyau central, tandis qu'un champ électrique pulsé ou alternatif est créé dans le mélange fondu grâce à des billes piézoélectriques situées entre l'enveloppe extérieure et le noyau central. Les billes sont soumises à l'action d'un champ magnétique pulsé, présentant par exemple une fréquence comprise entre 5 et 40 KHz.
Pour garder les billes dans une zone déterminée du dispositif, il est nécessaire de prévoir des grilles de retenue pour les billes piézoélectrique.
De telles billes et grilles forment un frein au passage du mélange fondu. De plus, la longueur sur laquelle il y a superposition des champs électrique et magnétique est limitée.
La présente invention vise à éviter le frein créé par des billes piézoélectriques. Dans sa forme de réalisation préférée, l'invention permet en outre de rallonger la longueur sur laquelle la superposition des champs est possible.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d’une composition polymère ou copolymère à partir d’un mélange d’au moins deux polymères et/ou copolymères différents, dans lequel lesdits deux polymère(s) et/ou copolymère(s) différents sont mélangés à l’état fondu, dans lequel on soumet le mélange desdits au moins deux polymère(s) et/ou copolymère(s) fondus en contact avec une structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, ledit mélange fondu étant soumis lors du contact avec cette structure diélectrique et/ou magnétique de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
Ce procédé est caractérisé en ce que le mélange fondu s'écoule dans au moins un canal d'une pièce (avantageusement métallique), ladite pièce et ladite structure diélectrique et/ou magnétique étant au moins partiellement mobile l'une par rapport à l'autre pour générer au moins un mouvement relatif du canal par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
De façon avantageuse, le mouvement relatif du canal de la pièce par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte au moins une composante de mouvement de rotation, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
De préférence, le mélange fondu est soumis dans le canal de la pièce à au moins un mouvement de translation par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique.
En particulier, le mélange fondu est soumis à un mouvement sensiblement hélicoïdal, lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
Selon une forme de réalisation, le mélange fondu s'écoule dans un canal d'une pièce est déplacé de polymères et. ladite structure présentant des passages et/ou pores pour le mélange fondu, lesdits passages ou pores présentant une section de passage de moins de 2mm2, avantageusement de moins de 1mm2, en particulier de moins de 500μιη2 . Dans cette forme de réalisation, on soumet ladite structure à un champ électrique ou magnétique, ledit champ électrique statique et/ou pulsé étant supérieur à 0,5 mégavolts / mètre, en particulier compris entre 0,5 et 10 mégavolts / mètre, tandis que le champ magnétique éventuellement alternatif est supérieur à 0,5 Tesla, en particulier compris entre 0,5 et 10 Tesla.
Selon un détail d'une autre variante d'un procédé suivant l'invention, le mouvement relatif du canal par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte une composante de rotation, la rotation relative du canal par rapport à la structure étant au moins de 5 tours/minutes, par exemple de 5 à 150 tours/minute, avantageusement au moins 10 tours/minutes, de préférence au moins 20 tours/minutes, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
Selon une particularité avantageuse, le mélange de polymère(s) et/ou copolymère(s) fondus est poussé dans le canal de la pièce, la température du mélange étant comprise entre la température de fusion et la température de dégradation partiel du mélange, en particulier une température de 5°C à 100°C au dessus de la température de fusion, étant entendu que la température maximale est inférieure à la température de dégradation.
Selon un autre détail avantageux, la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique est une structure au moins partiellement piézoélectrique et/ou électrostrictive et/ou magnétostrictive.
Selon toujours un autre détail avantageux, on fait varier la pression du mélange en contact avec la structure soumise au champ électrique et/ou magnétique.
Selon des particularités avantageuxes de procédé selon l'invention, - on soumet le mélange fondu de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé pendant une période de temps suffisante pour améliorer au moins une caractéristique choisie parmi le module de Young, l’imperméabilité, le non relargage ou la libération de matière, la résistance au choc, le vieillissement, la résistance au feu et les combinaison de celles-ci, et/ou - le mélange comprend au moins un premier polymère ou copolymère destiné à être présent essentiellement dans une première phase apte à former un matrice, et au moins un deuxième polymère ou copolymère destiné à être présent essentiellement dans une deuxième phase apte à être dispersée dans la première phase, et/ou - le mélange contient au moins un polymère liquide cristallin, et/ou - les polymères et/ou copolymères du mélange sont choisis pour permettre une transestérification au moins partielle entre les polymère(s) t/ou copolymère(s) du mélange, et/ou - on traite un mélange contenant un polymère liquide cristallin en un quantité apte à former une phase dispersée s présentant sous la forme d’une série de microparticules de moins de 10pm, avantageusement de moins de 5pm, de préférence de moins de 2pm, plus spécifiquement de moins de lpm, et/ou - le mélange est un mélange thermoplastique ou un mélange apte à former une matrice thermoplastique.
De façon avantageuse, la structure comprend une enveloppe entourant au moins partiellement la pièce présentant ledit canal. De préférence, le ou chaque canal apte pour générer un mouvement relatif au moins partiellement rotatif présente une profondeur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 3mm, en particulier comprise entre 4mm et 15mm.
Selon une autre forme avantageuse de réalisation, le ou chaque canal apte pour générer un mouvement relatif au moins partiellement rotatif présente une section de passage d'au moins 5mm2, avantageusement d'au moins 8mm2, de préférence d'au moins 10mm2.
Selon une forme de réalisation préférentielle, le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique statique d'au moins 0,5 KV/mm, avantageusement de lKV/mm à lOOKV/mm, de préférence de l,5KV/mm à lOKV/mm, et à un champ résonnant d'au moins lOOKHz, avantageusement de 200KHz à lOMégaHz, de préférence de 250KHz à 1 MégaHz.
Le procédé selon l'invention est avantageusement utilisé lors de la mise en forme d’une matière au moins partiellement thermoplastique, par exemple lorsque le mélange fondu est moulée, injectée, coulée, extrudée, soufflée, étirée ou emboutie.
L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en œuvre d’un procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif étant adapté pour être monté sur un système d’amenée sous pression d’un mélange polymère(s) et/ou copolymère(s) fondu, en particulier une extrudeuse, ledit dispositif comprenant au moins : - une enveloppe (2) au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, ladite enveloppe définissant une chambre intérieure présentant une paroi intérieure; - avantageusement au moins une couche d'isolation électrique (5) recouvrant la paroi intérieure de l'enveloppe; - une pièce (6) logée au moins partiellement dans la chambre intérieure de l'enveloppe, ladite pièce présentant au moins un canal au moins partiellement ouvert vers la couche d'isolation électrique (5) de la paroi intérieure de l'enveloppe (2), - au moins une connexion adaptée pour connecter au moins une partie de l'enveloppe à une source adaptée pour générer de manière simultanée un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé, au moins une connexion adaptée pour connecter au moins la pièce ou une partie de la pièce le long de laquelle s'étend le canal à une terre ou une électrode négative, dans lequel le canal présente une entrée pour recevoir le mélange fondu et une sortie pour le mélange fondu traité, et dans lequel la pièce et l'enveloppe sont agencées l'une par rapport à l'autre pour permettre au moins un mouvement relatif entre elles, ledit mouvement relatif comportant avantageusement au moins une composante de mouvement de rotation.
Avantageusement, la pièce (6) est montée mobile par rapport à l'enveloppe.
De préférence, l'enveloppe est sensiblement cylindrique ou tronconique et présente un axe central, tandis que la pièce à la forme sensiblement d'un cylindre ou d'un tronc de cône avec un ou plusieurs canaux pour le passage de mélange fondu, la pièce étant adaptée pour suivre un mouvement de rotation par rapport à l'axe central de l'enveloppe.
De manière plus préférée encore, la pièce présente un ou des canaux creusés dans la paroi extérieure de la pièce, le ou lesdits canaux présentant chacun un fond avec au moins une zone de profondeur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 3mm, en particulier comprise entre 4mm et 15mm, ladite profondeur étant mesurée perpendiculairement à l'axe de rotation de la pièce.
Selon un détail avantageux, le ou chaque canal présente une section de passage d'au moins 5mm2, avantageusement d'au moins 8mm2, de préférence d'au moins 10mm2, en particulier d'au moins 20mm2, plus particulièrement comprise entre 30mm2 et 100mm2, ladite section étant mesurée dans un plan perpendiculaire à l'axe central de l'enveloppe.
Selon un autre détail avantageux, la paroi extérieure de la pièce présente une ou des parties dans laquelle ou lesquelles aucun canal ne s'étend, la ou lesdites parties étant distante de moins de 1mm, avantageusement de moins de 500μιη, de préférence de moins de 250pm de la couche d'isolation (5) recouvrant la paroi intérieure de l'enveloppe.
Selon une forme de réalisation avantageuse, la pièce comporte un moyen adapté pour la connecter à un élément apte à l'entraîner en rotation.
Selon une particularité avantageuse, la pièce a la forme d'une tige filetée présentant au moins un filet formant un canal, ledit filet présente un pas compris entre 15mm et 100mm, avantageusement entre 20 mm et 50mm, pour un diamètre extérieur compris entre 15mm et 100mm, avantageusement entre 20mm et 50mm.
Selon un détail d'une forme de réalisation, l'enveloppe au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte une série de plaquettes piézo électriques reliées entre elles électriquement.
L'invention a également pour objet une composition apte à être traitée de manière efficace dans un procédé selon l'inventtion. Cette composition comprend au moins un polymère ou copolymère thermoplastique (par exemple du PET), un monomère ou polymère ou copolymère liquide cristallin et une charge solide diélectrique présentant une granulométie moyennne en poids inférieure à 10pm, avantageusement inférieure à 5 pm, de préférence inférieure à 1 pm. La composition comprend avantageusement au moins un monomère liquide cristallin avec un rapport en poids charge solide diélectrique / monomère liquide cristallin supérieur à 2, avantageusement à 4, en particulier compris entre 5 et 20, plus spécifiquement entre 6 et 15.
De façon avantageuse, le monomère liquide cristallin est l'acide hydroxybenzoïque, ou un sel de celui-ci, en particulier l'acide p-hydroxybenzoïque.
De préférence, la composition comprend un mélange de monomère liquide cristallin et de polymère liquide cristallin, le rapport en poids monomère liquide cristallin/polymère liquide cristallin étant avantageusement compris entre 1:10 et 10:1, de préférence entre 1:5 et 5:1, par exemple 1:2; 1:1 ; 1,5:1; 2:1; 3:1.
La teneur en poids de la composition contenant un mélange de monomère liquide cristallin et de polymère liquide cristallin est avantageusement d'au moins 0,1%, de préférence d'au moins 0,15%, plus spécifiquement de 0,15% à 1%.
La teneur en charge solide diélectrique de moins de 5pm est avantageusement de moins de 10% en poids, de préférence comprise entre 3 et 7% en poids.
Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés.
Dans ces dessins, - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'une pièce d'un dispositif suivant l'invention, - la figure 3 est une vue de côté de la pièce de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention, - la figure 5 est une vue vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, et - la figure 6 est une vue schématique montrant les effets des champs.
Le dispositif décrit à la figure 1 comporte une enveloppe extérieure 1, par exemple en acier. Cette enveloppe extérieure 1 peut par exemple être une partie d'un fourreau d'une extrudeuse.
A l'intérieur de cette enveloppe extérieure creuse 1 qui est sensiblement cylindrique, est placé un cylindre creux 2 en matériau piézo-électrique. Ce cylindre comporte une paroi extérieure 4a (en matériau non conducteur de l'électricité, par exemple en silicone) en contact avec le fourreau 1 (avantageusement mis à la masse ou à la terre), une paroi intérieure 4b (en matériau non conducteur de l'électricité, par exemple en silicone éventuellement chargé par une poudre métallique de grande densité, par exemple de poudre de tungstène. Ladite paroi 4b est avantageusement adaptée en fonction de l'impédance acoustique souhaitée), des secteurs 3 en matériau piézoélectrique situés entre les parois intérieure 4b et extérieure 4a,et des ponts électriques 3a situés entre les secteurs piézoélectriques 3.
Les secteurs piézoélectrique ont la forme de plaquettes distinctes ou séparées mécaniquement l'une de l'autre, mais reliées électriquement entre elles.
La paroi intérieure 4b de l'enveloppe est recouverte d'une couche polymère isolante électriquement. Cette couche 5 présente des caractéristiques mécaniques (par exemple tenue à la chaleur du mélange de polymères fondu, abrasion, résistance à la chaleur, épaisseur, etc.) et électriques. Cette couche 5 est par exemple réalisée en polyether ether cetone.
Une pièce cylindrique métallique 6 est placée dans le creux défini par la couche 5. Cette pièce 6 est attachée à la vis d'extrusion de manière à permettre un mouvement de rotation de la pièce 6 par rapport à l'enveloppe piézoélectrique 2.
La pièce 6 présente un canal 7 ouvert vers l'enveloppe piézoélectrique 2. Ce canal 7 s'étend le long de la paroi cylindrique extérieure de la pièce 6 en suivant une courbe hélicoïdale pour former une sorte de pas de vis. Avantageusement, la pièce comporte une série de canaux 7 séparés les uns des autres par une paroi dont le bord libre est proche de la couche d'isolation 5. Par exemple, ce bord libre s'étend à moins de 250pm de la couche d'isolation 5. Par exemple, la pièce comporte de 3 à 10 canaux distincts.
Le canal 7 présente une profondeur radiale moyenne d'environ 5mm, une largeur d'environ 9,6mm (distance moyenne entre les parois latérales du canal 7). La pièce a par exemple un diamètre D de 20 à 100mm, par exemple de 25 à 45mm (diamètre extérieur maximal). La longueur L de la pièce est avantageusement supérieure au diamètre D, de préférence supérieure à 1,5 fois le diamètre D, en particulier comprise entre environ 2 et environ 5 fois le diamètre.
Le pas P du canal hélicoïdal 7 est par exemple compris entre 20 et 60mm. Ce pas est avantageusement compris entre 0,4 fois le diamètre D et 1,5 fois le diamètre D de la pièce.
La section transversale du canal 7 est d'environ 50mm2, cette section étant mesurée dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la pièce 6.
La pièce 6 est mise à la masse, tandis que l'enveloppe piézoélectrique 2 est connectée à une source de courant et d'ondes électriques pulsées pour générer un champ électrique statique et un champ électrique pulsé ou un champ de pression. Pour avoir un champ électrique statique de manière simultanée à un champ électrique pulsé ou un champ de pression pulsé, l'enveloppe piézoélectrique est est reliée à l'électrode positive de la source 11 de courant continu haute tension et à un amplificateur Radiofréquence 10 avec un dispositif de réglage 12 pour adapter l'impédance électrique du générateur radiofréquence 10, ce dispositif 12 comportant avantageusement un microprocesseur.
Une inductance choc ou de blocage de radiofréquence 8 protège la source haute tension 11 des ondes provenant de l'amplificateur Radiofréquence 10, tandis qu'un condensateur de blocage 9 protège le dispositif de réglage 12 et l'amplificateur 10, de la haute tension provenant de la source 11.
La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention, ce dispositif comporte une enveloppe piézoélectrique 2 isolée électriquement d'une vis sans fin 6 présentant des moyens 6' pour la solidariser à une vis d'extrusion. Avantageusement le pas de la vis d'extrusion au voisinage de son extrémité libre qui est associée à la pièce 6 est sensiblement égal au pas de vis de la pièce 6. De préférence, le canal de la pièce 6 est adapté pour correspondre sensiblement au canal d'un filet de de la vis d'extrusion au voisinage de l'extrémité libre de la vis attachée à la pièce 6.
La zone 13 située entre des deux parties de filets ou d'un même filet présente un bord extrême ou une surface extrême situé au voisinage de l'enveloppe piézoélectrique 2 ou d'une couche d'isolation et/ou de protection de l'enveloppe 2.
La figure 6 montre en coupe la disposition des champs. Un champ éléectrique haute tension 20 est créé entre l'électrode positive de l'enveloppe piézoélectrique 2 (via la couche d'isolation 5) et la pièce 6 qui est reliée à la masse de la machine ou à une électrode négative. Ce champ électrique statique est sensiblement radial, sauf le long des bords du canal 7. Par l'application des ondes pulsées de l'amplificateur radiofréquence 10, la surface électrique de l'enveloppe piézo électrique 2 est soumise à des vibrations. Ces vibrations créent des ondes de pression dans la matière présente dans le canal 7, ces ondes de pression 21 étant mises en résonnance dans la matière fondue. La rotation de la pièce 6 par rapport à l'enveloppe 2 assure alors un mouvement croisé de rotation translation.
Ce champ électrique statique combiné à ces ondes de pression mises en résonnance dans la matière présente dans le canal génère un brassage important de la matière en particulier dans les extréma de pression des ondes stationnaires, qui sont très voisins compte tenu de la longueur d'onde.
L'enveloppe piézoélectrique 2 peut être réalisée au moyen d'éléments piézoélectriques distincts 3 disposés en quiconce. Ces éléments piézoélectriques 3 sont des plaquettes céramiques piézoélectriques ou composites piézoélectriques (avantageusement sensiblement rectangulaires) disposées sur une bague métallique 14. Les éléments 3 sont ensuite noyés dans une couche de résine silicone 15. Eventuellement les éléments piézoélectriques 3 peuvent être constitués d'un empilement de sous éléments piézoélectriques 3,3bis.
Les éléments 3 sont situés entre la bague intérieure 14 munie d'un revêtement isolant et de protectionlô sur sa face intérieure, et une bague extérieure 17 mise à la masse mais isolée de éléments piézo électriques par la résine silicone ou une autre couche isolante. La pièce mobile 6 est quant à elle mise à la masse ou à une électrode négative.
Selon une forme de réalisation possible, la structure piézoélectrique peut être une structure comprenant de manière périodique des éléments piézoélectriques et des réflecteurs.
Le dispositif de la figure 1 a été utilisé pour traiter du polyéthylène haute densité. Le diamètre de la pièce cylindrique 6 était de 28mm. La pièce était munie de 4 filets hélicoïdaux. La largeur d'un canal était de 9,6mm, tandis que sa profondueur était de 5mm. La longueur de la pièce était de 56mm, tandis que le pas du filet était de 25mm.
La résonnance créée dans chaque canal comportait 7 modes en largeur, 5 modes en profondeurs et 32 modes en longueur. Cette résonnance crée dans une section transversale à l'axe de rotation (section de 48mm2) 12 points de pression. Sur la longueur du canal, 12 points de pression sont créés par la résonnance dans la direction de la longueur du canal. La fréquence de résonnance était d'environ 500KHz, tandis que le champ électrique était d'environ 2KV/mm. La matière était traitée dans le canal pendant 19 secondes.
Le traitement du PEHD mélangé avec environ 1% de polymère crystallin liquide (PLC) a permis d'accroître son module E d'au moins 50% dans un test de fluage.
D'autres matières peuvent être traitées avec le dispositif suivant l'invention, telles que par exemple les mélanges décrits dans la demande US2005/0225010.

Claims (36)

1. Procédé de préparation d’une composition polymère ou copolymère à partir d’un mélange d’au moins deux polymères et/ou copolymères différents, dans lequel lesdits deux polymère(s) et/ou copolymère(s) différents sont mélangés à l’état fondu, dans lequel on soumet le mélange desdits au moins deux polymère(s) et/ou copolymère(s) fondus en contact avec une structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, ledit mélange fondu étant soumis lors du contact avec cette structure diélectrique et/ou magnétique de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé, caractérisé en ce que le mélange fondu s'écoule dans au moins un canal d'une pièce, ladite pièce et ladite structure diélectrique et/ou magnétique étant au moins partiellement mobile l'une par rapport à l'autre pour générer au moins un mouvement relatif du canal par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement relatif du canal de la pièce par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte au moins une composante de mouvement de rotation, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange fondu est soumis dans le canal de la pièce à au moins un mouvement de translation par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange fondu est soumis à un mouvement sensiblement hélicoïdal, lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, mélange fondu s'écoule dans un canal d'une pièce est déplacé de polymères et. ladite structure présentant des passages et/ou pores pour le mélange fondu, lesdits passages ou pores présentant une section de passage de moins de 2mm2, avantageusement de moins de 1mm2, en particulier de moins de 500pm2, et dans lequel on soumet ladite structure à un champ électrique ou magnétique, ledit champ électrique statique et/ou pulsé étant supérieur à 0,5 mégavolts / mètre, en particulier compris entre 0,5 et 10 mégavolts / mètre, tandis que le champ magnétique éventuellement alternatif est supérieur à 0,5 Tesla, en particulier compris entre 0,5 et 10 Tesla.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement relatif du canal par rapport à la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte une composante de rotation, la rotation relative du canal par rapport à la structure étant au moins de 5 tours/minutes, avantageusement au moins 10 tours/minutes, de préférence au moins 20 tours/minutes, au moins lorsque le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de polymère(s) et/ou copolymère(s) fondus est poussé dans le canal de la pièce, la température du mélange étant comprise entre la température de fusion et la température de dégradation partiel du mélange, en particulier une température de 5°C à 100°C au dessus de la température de fusion, étant entendu que la température maximale est inférieure à la température de dégradation.
8. Procédé suivant l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique est une structure au moins partiellement piézoélectrique et/ou électrostrictive et/ou magnétostrictive.
9. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on fait varier la pression du mélange en contact avec la structure soumise au champ électrique et/ou magnétique.
10. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on soumet le mélange fondu de manière simultanée à un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé pendant une période de temps suffisante pour améliorer au moins une caractéristique choisie parmi le module de Young, l’imperméabilité, le non relargage ou la libération de matière, la résistance au choc, le vieillissement, et les combinaison de celles-ci.
11. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange comprend au moins un premier polymère ou copolymère destiné à être présent essentiellement dans une première phase apte à former un matrice, et au moins un deuxième polymère ou copolymère destiné à être présent essentiellement dans une deuxième phase apte à être dispersée dans la première phase.
12. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange contient au moins un polymère liquide cristallin.
13. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les polymères et/ou copolymères du mélange sont choisis pour permettre une transestérification au moins partielle entre les polymère(s) t/ou copolymère(s) du mélange.
14. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on traite un mélange contenant un polymère liquide cristallin en un quantité apte à former une phase dispersée s présentant sous la forme d’une série de microparticules de moins de lOpm, avantageusement de moins de 5pm, de préférence de moins de 2pm, plus spécifiquement de moins de 1 pm.
15. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est un mélange thermoplastique ou un mélange apte à former une matrice thermoplastique.
17. Procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure comprend une enveloppe entourant au moins partiellement la pièce présentant ledit canal.
18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque canal apte pour générer un mouvement relatif au moins partiellement rotatif présente une profondeur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 3mm, en particulier comprise entre 4mm et 15mm.
19. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque canal apte pour générer un mouvement relatif au moins partiellement rotatif présente une section de passage d'au moins 5mm2, avantageusement d'au moins 8mm2, de préférence d'au moins 10mm2.
20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange fondu est soumis de manière simultanée à un champ électrique statique d'au moins 0,5 KV/mm, avantageusement de lKV/mm à lOOKV/mm, de préférence de l,5KV/mm à lOKV/mm, et à un champ résonnant d'au moins lOOKHz, avantageusement de 200KHz à lOMégaHz, de préférence de 250KHz à 1 MégaHz.
21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on traite une composition comprenant au moins un polymère ou copolymère thermoplastique, un monomère ou polymère ou copolymère liquide cristallin et une charge solide diélectrique présentant une granulométie moyennne en poids inférieure à 10pm, avantageusement inférieure à 5 pm, de préférence inférieure à lpm.
22. Procédé suivant la revendication 21, caractérisée en ce qu'on traite une composition comprenant avantageusement au moins un monomère liquide cristallin avec un rapport en poids charge solide diélectrique / monomère liquide cristallin supérieur à 2, avantageusement à 4, en particulier compris entre 5 et 20, plus spécifiquement entre 6 et 15.
23. Procédé suivant la revendication 22, caractérisé en ce que le monomère liquide cristallin est l'acide hydroxybenzoïque, ou un sel de celui-ci, en particulier l'acide p-hydroxybenzoïque.
24. Procédé suivant la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que la composition comprend un mélange de monomère liquide cristallin et de polymère liquide cristallin, le rapport en poids monomère liquide cristallin/polymère liquide cristallin étant avantageusement compris entre 1:10 et 10:1, de préférence entre 1:5 et 5:1.
25. Procédé suivant l'une des revendications 22 à 24, caractérisé en ce que la teneur en poids de la composition contenant un mélange de monomère liquide cristallin et de polymère liquide cristallin est avantageusement d'au moins 0,1%, de préférence d'au moins 0,15%, plus spécifiquement de 0,15% à 1%.
26. Procédé suivant l'une des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que la teneur en charge solide diélectrique de moins de 5pm est avantageusement de moins de 10% en poids, de préférence comprise entre 3 et 7% en poids.
27. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, pour la mise en forme d’une matière au moins partiellement thermoplastique.
28. Procédé suivant la revendication 27, dans lequel la matière est moulée, injectée, coulée, extradée, soufflée, étirée ou emboutie.
29. Dispositif pour la mise en œuvre d’un procédé suivant l’une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif étant adapté pour être monté sur un système d’amenée sous pression d’un mélange polymère(s) et/ou copolymère(s) fondu, en particulier une extradeuse, ledit dispositif comprenant au moins : - une enveloppe (2) au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique, ladite enveloppe définissant une chambre intérieure présentant une paroi intérieure; - avantageusement au moins une couche d'isolation électrique (5) recouvrant la paroi intérieure de l'enveloppe; - une pièce logée au moins partiellement dans la chambre intérieure de l'enveloppe, ladite pièce présentant au moins un canal au moins partiellement ouvert vers la couche d'isolation électrique (5) de la paroi intérieure de l'enveloppe (2), - au moins une connexion adaptée pour connecter au moins une partie de l'enveloppe à une source adaptée pour générer de manière simultanée un champ électrique ou magnétique statique et à un champ électrique ou magnétique pulsé, - au moins une connexion adaptée pour connecter au moins la pièce ou une partie de la pièce le long de laquelle s'étend le canal à une terre ou une électrode négative, dans lequel le canal présente une entrée pour recevoir le mélange fondu et une sortie pour le mélange fondu traité, et dans lequel la pièce et l'enveloppe sont agencées l'une par rapport à l'autre pour permettre au moins un mouvement relatif entre elles, ledit mouvement relatif comportant avantageusement au moins une composante de mouvement de rotation.
30. Dispositif suivant la revendication 29, caractérisé en ce que la pièce (6) est montée mobile par rapport à l'enveloppe.
31. Dispositif suivant la revendication 30, caractérisé en ce que l'enveloppe est sensiblement cylindrique ou tronconique et présente un axe central, tandis que la pièce à la forme sensiblement d'un cylindre ou d'un tronc de cône avec un ou plusieurs canaux pour le passage de mélange fondu, la pièce étant adaptée pour suivre un mouvement de rotation par rapport à l'axe central de l'enveloppe.
32. Dispositif suivant la revendication 31, caractérisé en ce que la pièce présente un ou des canaux creusés dans la paroi extérieure de la pièce, le ou lesdits canaux présentant chacun un fond avec au moins une zone de profondeur d'au moins 2mm, avantageusement d'au moins 3mm, en particulier comprise entre 4mm et 15mm, ladite profondeur étant mesurée perpendiculairement à l'axe de rotation de la pièce.
33. Dispositif suivant la revendication 31 ou 32, caractérisé en ce que le ou chaque canal présente une section de passage d'au moins 5mm2, avantageusement d'au moins 8mm2, de préférence d'au moins 10mm2, ladite section étant mesurée dans un plan perpendiculaire à l'axe central de l'enveloppe.
34. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 31 à 33, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la pièce présente une ou des parties dans laquelle ou lesquelles aucun canal ne s'étend, la ou lesdites parties étant distante de moins de 1mm, avantageusement de moins de 500pm, de préférence de moins de 250pm de la couche d'isolation (5) recouvrant la paroi intérieure de l'enveloppe.
35. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 31 à 34, caractérisé en ce que la pièce comporte un moyen adapté pour la connecter à un élément apte à l'entraîner en rotation.
36. Dispositif suivant l'une des revendications 31 à 35, caractérisé en ce que la pièce a la forme d'une tige filetée présentant au moins un filet formant un canal, ledit filet présente un pas compris entre 15mm et 100mm, avantageusement entre 20 mm et 50mm, pour un diamètre extérieur compris entre 15mm et 100mm, avantageusement entre 20mm et 50mm.
37. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 31 à 36, caractérisé en ce que l'enveloppe au moins partiellement diélectrique et/ou magnétique comporte une série de plaquettes reliées entre elles électriquement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2332797A1 (fr) * 1975-06-09 1977-06-24 Massachusetts Inst Technology Appareil a melanger des fluides
EP1261469B1 (fr) * 2000-01-24 2005-03-16 International Brain System S.A. Procede et dispositif de transformation de polymeres cristallins ou semi-cristallins
US20050225010A1 (en) * 2000-01-24 2005-10-13 International Brain System S.A. Method and device for transforming crystalline or semicrystalline polymers

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