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procédé pour augmenter le broyage, le mélange et le raffinage des matières en caoutchouc, des matières, artificielles et des matières plastiquea de toutes sortes.
Pour le broyage fin, le mélange et le raffinage de matières plastiques de toutes sortes, plus particulièrement de matières en caoutchouc, aussi bien naturel que synthétique, leurs mélanges avec des matières additionnelles, déchets de caoutchouc, régénérateurs et plastiqueurs de caoutchouc ou autres, de matières artificielles de toutes sortes, tels que des polymérisats semblables à des caoutchoucs souples ou durs ou des polymérisats mélan- gés composés par exemple d'acétylène, d'éthylène, de butadiènes et de leurs dérivés, de vinyle resp.
d'acryle et de ses dérivés etc., de matières artificielles en cellulose et de ses dérivés, de caséine et analogues, de matières en résine artificielle obtenues de produits de condensation, tels que des phénoplastes et
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aminoplastes, de préférence de matières plastiques rapides pouvant être durcies, on a employé jusqu'à présent des laminoirs à deux cylindres et à faible vitesse avec des cylindres à grands diamètres, travaillant à une friction plus ou moins réduite suivant le but de leur emploi et utilisés par conséquent d'une part comme laminoirs - mélangeurs, d'autre part comme raffineurs.
Ces laminoirs jusqu'à présent ont toujours été construits comme installations caractéristiques à faible vitesse, du fait qu'on était d'avis que pour la préparation des matières en caoutchouc et des produits identiques une faible vitesse des cylindres serait inévitable, partant de l'avis que par suite de la faible vitesse de rotation des cylindres, il serait possible d'empêcher une détérioration de la matière - particulièrement par suite d'un échauffement excessif. Pour ces raisons, on a essayé d'obtenir un effet spécial de broyage par l'accroissement de la friction, mais par suite des efforts exagérés de la matière, on était obligé d'abandonner ces essais.
Par contre et contrairement au point de vue actuel, des expériences ont permis de se rendre compte qu'il est surtout avantageux de préparer les produits précités à des vitesses de rotation des cylindres essentiellement supérieures à celles employées jusqu'à présent.
En outre, on a trouvé très utile de réduire pour autant que possible et parallèlement à une augmentation des vitesses de rotation les surfaces travaillantes, c'est-à-dire les surfaces sur lesquelles la matière est préparée, en réduisant le diamètre des cylindres à des dimensions inférieures à celles en usage jusqu'à présent, On peut employer le procédé sur des laminoirs à deux cylindres. Cependant on obtient de meilleurs résultats avec des laminoirs à trois cylindres et plus, dans lesquels, en vue de ménager la matière, celle-ci resp. la pellicule est transposée et amenée au couple suivant des cylindres.
Les avantages fondamentaux du procédé ne résident pas seulement dans le rendement sen-
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siblement accru par rapport aux machines connues à faible vitesse ; mais l'emploi du procédé pour installation de raffinage permet d'obtenir encore et surtout des degrés supérieurs de finesse et de plasticité dans un délai réduit. Dans les machines à grande vitesse, fonctionnant suivant l'invention, on obtient, à coté d'un traitement beaucoup plus intense, une température de travail sensiblement plus élevée. Dans les machines à faible vitesse, ces températures seraient nuisibles à la matière.
Suivant l'invention par contre, la matière est retirée très rapidement. de la surface de friction relativement réduite, aucune détérioration de la matière n'ayant pu survenir, au contraire, grâce à la thermoplastification très rapide et par suite très ménageante, on obtient un rendement supérieur.
De plus, par suite de l'augmentation de la vitesse de rotation des cylindres pour un rapport déterminé de la friction, il est possible d'employer une telle machine pour la dégradation de matières plastiques, en l'espèce de caoutchouc synthétique ou- d'autres matières en résine artificielle. Dans ce cas et contrairement aux procédés de dégradation employés jusqu'à présent, il sera possible de travailler sans chauffage spécial des cylindres, ou ce chauffage pourra être réduit, des températures appréciables prenant déjà naissance sur la ligne de contact des cylindres en présence d'une friction normale de raffinage par suite de l'accroissement de la vitesse de rotation.
Le cas échéant, il peut même être nécessaire de refroidir, en vue de régler la température, de sorte que, pour obtenir une température déterminée, les laminoirs suivant l'invention doivent comporter utilement un dispositif de chauffage et de refroidissement, permettant de chauffer ou de refroidir selon les besoins, en vue de maintenir exactement le niveau de température fixé d'avance. La mesure prescrite est bien connue en soi, mais elle augmente d'importance dans les machines à grande vitesse suivant la présente invention en vue du réglage de la température, de préférence pour la dégradation de matières
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artificielles ou pour la préparation de matières en résine artificielle.
Il est encore possible de combiner le procédé pour la dégradation en l'espèce de caoutchouc synthétique dans des laminoirs à grandes vitesses suivant la présente invention à la dégradation thermique des produits précités ou analogues dans des autoclaves ou autres, en réalisant la première partie de la dégradation par exemple dans l'autoclave ou dans des chaudières à circulation d'air ou de vapeurs ou d'une autre manière quelconque et en effectuant la dégradation finale sur le laminoir à grande vitesse.
Si nécessaire, on peut encore procéder de la manière inverse, en commengant la dégradation sur le laminoir à grande vitesse et en la terminant dans l'autoclave ou dans un dispositif analogue. La combinaison de ces deux procédés constitue également un des objets de la présente invention. Enfin, le procédé suivant l'invention accuse des améliorations sensibles de la qualité du point de vue de la répartition uniforme du noir de fumée ou d'autres matières de charge dans du caoutchouc naturel ou synthétique.
Par suite de la friction sensiblement renforcée, obligatoire dans le présent procédé, en liaison avec les températures plus élevées des cylindres, on obtient une plastification accrue resp. une formation améliorée de la pellicule, de sorte qu'il soit possible par le procédé suivant l'invention de régénérer des matières en caoutchouc ou analogues à des températures et des délais inférieurs à ceux employés jusqu'à présent, de réduire sensiblement en partie la quantité des plastiqueurs resp. des amollisseurs employés normalement, améliorant ainsi considérablement les propriétés physiques des produits, étant donné comme connu qu'une ajoute exagérée de plastiqueurs et d'amollisseurs modifie désavantageusement une partie des propriétés physiques des matières.
Même en supprimant ou en réduisant l'addition des plastiqueurs ou des amollisseurs, il est possible, dans le procédé suivant l'invention, d'obtenir une pellicule à épaisseur considérablement réduite
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et par conséquent une amélioration proportionnelle du broyage, du grattage et de la finesse de la matière.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple et schématiquement quelques formes d'exécution du procédé suivant l'invention: fig.l représente un laminoir à deux cylindres, fig.2 un laminoir à trois cylindres, et fig.3 un laminoir à quatre cylindres.
Dans la forme d'exécution suivant la figure 1, les deux cylindres 1 et 2 sont disposés dans un plan horizontal l'un à côté de l' autre. La matière à préparer est amenée par un entonnoir 3.
Le cylindre de décharge 2 tourne à une vitesse de rotation supérieure à 50 m/minute. La pellicule 4 y déposée est enlevée au moyen d'un racleur 5.
Dans la forme d'exécution suivant la figure 2, trois cylindres 6, 7 et 8 sont installés l'un au-dessus de l'autre, alternés par rapport à la verticale, la matière leur est amenée par un entonnoir-chargeur 3.
Des machines de ce type à faible vitesse sont déjà connues en soi, mais nous tenons à remarquer tout spécialement que des laminoirs à trois cylindres, même à petite vitesse, n'ont jamais été employés pratiquement dans l'industrie en question.
Suivant l'invention, des machines du dit type sont transformées de manière à ce que la vitesse de rotation est choisie sensiblement supérieure à celle employéejusqu'à présent. De plus, on s'efforce, dans l'exécution du procédé suivant l'invention, à employer des laminoirs qui, avec des vitesses de rotation très élevées, présentent des diamètres de cylindres très réduits.
Dans la forme d'exécution suivant la figure 2, il est supposé que le cylindre moyen 7 tourne à une vitesse inférieure à celle des deux autres cylindres 6 et 8, dont au moins le dernier cylindre 8 présente une vitesse minimum de rotation de 50 m/minu- te. La figure indique en même temps la manière suivant laquelle la pellicule 4 peut être transposée, étant enlevée du cylindre supé-
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rieur au moyen d'un racleur 9 ou autre, pour être amenée, après changement de direction, au cylindre moyen 7. Après enlèvement au moyen d'un racleur 10 du dernier cylindre 8, tournant à grande vitesse, la pellicule 4 est emmenée par un ruban transporteur 11.
Grâce à la transposition, on obtient :
1) un refroidissement plus prononcé et par suite un ménagement sensible de la matière,
2) une amélioration de la qualité du produit, du fait que, même en présence de cannelures sur les cylindres, la matière, par suite de la transposition, est travaillée par une autre partie du cylindre.
En combinaison avec le nouveau procédé, la disposition alternée des cylindres avec cylindre moyen à faible vitesse procure encore des avantages appréciables, même si l'installation est alimentée de matières en forme de poudre ou cassantes, de matiè- res dures ou non encore complètement plastiques, ne formant pas encore de pellicule lors de l'alimentation.
Par suite de la disposition alternée des cylindres, les particules de matières nonplastiques ou incomplètement plastiques ne tombent plus par terre, comme dans la disposition horizontale, mais obligatoirement sur la prochaine surface de broyage. ce fait est surtout important s'il s'agit de matières encore en forme de poudre ou cassante à l'état froid et ne devenant plastique que sous l'effet de la chaleur, telles que des matières plastiques rapides de toutes sortes ou des matières artificielles de toutes sortes.
La figure :3 représente comme machine à plusieurs cylindres une installation à quatre cylindres 12, 13, 14, 15. Dans cette machine, la matière est enlevée et retournée des cylindres en deux endroits différents, par le racleur 16 du cylindre 12 et par le racleur 17 du cylindre13, et enfin elle est enlevée du dernier cylindre 15 par le racleur 18 et menée au ruban transporteur 11.
Le cylindre 15 au moins tourne à une vitesse minimum de rotation de 50 m/minute.
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Pour la préparation de maints produits, on a constaté comme très avantageux d'utiliser des vitesses de rotation de 100 - 180 m/minute. Certains produits peuvent même être préparés d'une manière parfaite à des vitesses de rotation plus élevées ; par contre, l'avantage du présent procédé se manifeste déjà à une vitesse de rotation de 50 m/minute, le rendement aussi bien que la finesse du produit étant augmentés progressivement par un accroissement proportionnel des vitesses de rotation des cylindres, notamment du ou des cylindres à vitesse maximum.
En employant suivant l'invention des machines à grande vitesse, on peut en présence de trois cylindres par exemple augmenter spécialement le rendement des machines, en diminuant la friction entre le premier couple de friction de manière telle que pour des mélanges de qualité inférieure, ce premier couple de friction agisse comme laminoir - mélangeur dans le cas extrême-, tandis que le deuxième couple de friction par suite de l'augmentation de la friction présente les propriétés d'un raffineur proprement dit. Il est encore possible de prévoir un couple de cylindres sans friction, présentant de cette manière des propriétés de calandre.
Les deux mesures décrites en dernier lieu sont connues en soi ; par contre, elles sont nouvelles et très importantes en liaison avec les vitesses de rotation accrues des cylindres suivant la présente invention.
De nombreuses expériences ont permis de recueillir des expé- riences très étendues concernant le rapport du diamètre à la longueur du cylindre. Surtout avantageuses sont les machines, pré sentant une longueur de table des cylindres de 600-700 mm. et. un diamètre inférieur à 500 mm. Dans ces machines, la vitesse de rotation du cylindre à vitesse maximum est normalement et avantageusement de 100 - 180 m/minute environ. si pour un motif quelcon- que, on veut augmenter la longueur de table, en la poussant pa exemple jusqu'à 850 mm., alors le diamètre du cylindre doit être
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augmenté proportionnellement, par exemple jusqu'à 650 mm. Dans ce cas, la vitesse de rotation du cylindre à vitesse maximum serait encore avantageusement de 100-180 m/minute.
Dans les types mentionnés en dernier lieu, à des diamètres de 650 mm. par exemple et des longueurs de cylindres de 850 mm. le chemin de friction pour la matière est le même que pour des machines à faible vitesse de mêmes dimensions ; par contre, le temps de friction, par suite de la vitesse de rotation accrue, est sensiblement réduit, de sorte que la matière est soumise également moins longtemps à la haute température dans la ligne de contact des cylindres, et que, grâce à la transposition subséquente convenable, elle est encore ménagée considérablement. Il ressort donc clairement que, même pour les dimensions très grandes des diamètres, on peut encore obtenir des avantages fondamentaux par rapport aux machines à faible vitesse, grâce à l'augmentation de la vitesse de rotation suivant l'invention.
En général par contre, des cylindres à longueurs non exagérées de la table et à diamètres plus petits donnent de meilleurs résultats, du fait que pour les longueurs de table réduites, les phénomènes de flèche sont moins prononcés et que pour un diamètre réduit, le chemin de friction peut être réduit également ;en outre, à pression égale entre les cylindres, celui au diamètre plus petit est capable d'exercer une pression spécifique plus grande sur la matière.
Enfin, il faut remarquer encore que, en vue d'obtenir une pellicule de caoutchouc extrêmement mince, le montage excentrique des cylindres, connu en soi, donne un meilleur rendement que la construction à paliers coulissants, de sorte que les laminoirs à grande vitesse doivent être munis de préférence suivant l'invention d'un réglage excentrique pour les cylindres et d'une multiplication forte des tiges de réglage.